- 单摆周期公式
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甲、乙两个物体做简谐运动,甲振动30次时,乙振动了40次,则甲、乙振动周期之比是______,若甲的振幅增大了两倍而乙的振幅不变,则甲、乙周期之比又是______.
正确答案
4:3
4:3
解析
解:根据频率是单位时间内完成全振动的次数,可知甲乙的频率之比为:
f甲:f乙=30:40=3:4;
由T=可得,振动周期之比为:
T甲:T乙=f乙:f甲=4:3
弹簧振子的周期与频率与弹簧振子的振幅无关,所以甲的振幅加倍而乙的不变时,它们的周期之比仍然是:
T甲:T乙=4:3;
故答案为:4:3,4:3.
某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成,关于单摆周期,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、用等大的铜球替代铁球,单摆摆长不变,由单摆周期公式T=2π可知,单摆的周期不变,故A正确;
B、用大球替代小球,单摆摆长变长,由单摆周期公式T=2π可知,单摆的周期变大,故B错误;
C、由单摆周期公式T=2π可知,在小摆角情况下,单摆做简谐运动的周期与摆角无关,摆角从5°改为3°时,单摆周期不变,故C错误;
D、将单摆从赤道移到北极,重力加速度g变大,由单摆周期公式T=2π可知,单摆周期变小,故D错误;
故选A.
一个单摆的摆球运动到最大位置时,正好遇到空中竖直下落的雨滴,雨滴均匀附着在摆球的表面,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据单摆的振动周期公式:T=,周期与摆长和重力加速度有关,而这两个量均不变,故周期不变,单摆经过最大位移处,与竖直下落的雨滴相遇,使得单摆在最大位移处有了初速度,根据机械能守恒定律知,上摆的最大高度变大,即振幅增大,到达最低点(平衡位置)的速度变大,故D正确.
故选:D
图甲是利用砂摆演示简谐运动图象的装置,当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂,在板上显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系曲线已知木板被水平拉动的速度为0.2m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验砂摆的摆长大约为(取g=π2)( )
正确答案
解析
解:砂摆的周期T=.根据T=
得,L=
.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
如图所示,固定曲面AC是一段半径为4.0米的光滑圆弧形成的,圆弧与水平方向相切于A 点,AB=10cm,现将一小物体先后从斜面顶端C和斜面圆弧部分中点D处由静止释放,到达斜曲面低端时速度分别为v1和v2,所需时间为t1和t2,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:小球的运动可视为简谐运动(单摆运动),根据周期公式T=2π=2π
,知小球在C点和D点释放,运动到O点的时间相等,都等于
.
根据动能定理有:mg△h=mv2-0,知C点的△h大,所以从C点释放到达O点的速度大.
故AD正确,BC错误.
故选:AD.
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