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题型: 单选题
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单选题

如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘接在一起,且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后(  )

A摆动的周期为

B摆动的周期为

C摆球的最高点与最低点的高度差为0.3h

D摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h

正确答案

D

解析

解:单摆的周期与摆球的质量无关,只决定于摆长和当地的重力加速度.所以AB错误.

在a球向下摆的过程中,只有重力做功,机械能守恒.

a、b两球碰撞过程时间极短,两球组成的系统动量守恒.

所以有 Mv1-m•2v1=(M+m)v2

碰撞后摆动过程中,机械能守恒,

所以有

整理得

所以h‘=0.25h.所以D正确.

故选D.

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题型:简答题
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简答题

已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6米.则两单摆摆长la与lb各是多少.

正确答案

解析

解:设甲完成10次全振动所经历的时间为t,则

Ta=,Tb=

得到Ta:Tb=3:5

又因为Ta=2π

Tb=2π=2π

可解得:La=0.9m

Lb=2.5m

答:两单摆摆长la与lb各是0.9m,2.5m

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一单摆摆长为L,周期为T0,现在在悬点正下方P点处钉一钉子,则该单摆全振动一次时间为,求OP的长.

正确答案

解析

解:摆长为L的周期:T0=

摆长为OP的周期为:T2=

故小球完成一次全振动的时间为:

解得:

答:OP长为

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题型: 单选题
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单选题

若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的,则单摆振动的(  )

A频率不变,振幅不变

B频率不变,振幅变小

C频率改变,振幅不变

D频率改变,振幅变小

正确答案

B

解析

解:由单摆的周期公式T=2可知,单摆摆长不变,则周期不变,频率不变;

由EK=mv2,摆球经过平衡位置时的动能不变,由于振动过程中机械能守恒,mgh=;据此式可知,速度变小,高度减小,所以偏离平衡位置的最大距离变小,即振幅减小,所以ACD错误,B正确.

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

下列说法中正确的是(  )

A把调准的摆钟,由北京移至赤道,这个钟将变慢,若要重新调准,应增加摆长

B振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短

C1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的

D调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程

正确答案

B,C

解析

解:A、调准的摆钟,由北京移至赤道,由于重力加速度变小,根据单摆的周期公式:,这个钟的周期增大,钟将变慢,若要重新调准,应减小摆长;故A错误;

B、振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间:就越短.故B正确;

C、1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的;故C正确;

D、调制是电磁波发射应该经历的过程,调谐是电磁波接收应该经历的过程.故D错误.

故选:BC

下一知识点 : 探究单摆的周期与摆长的关系
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