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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将单摆从地球赤道移到南(北)极,振动频率将变大

B将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时,则其振动周期将变到原来的2倍

C将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,其振动频率将不变

D在摆角很小的情况下,将单摆的振幅增大或减小,单摆的振动周期保持不变

正确答案

A,B,D

解析

解:A、将单摆从地球赤道移到南(北)极,重力加速度增加,根据T=2π,振动的周期变小,故振动频率将变大;故A正确;

B、重力等于万有引力,故:

mg=G

解得:

g=

将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时,r增加为2倍,故g减小为

根据T=2π,振动的周期增加为2倍,故B正确;

C、将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,处于完全失重状态,不能工作,故C错误;

D、根据T=2π,振动的周期与振幅无关;在摆角很小的情况下,将单摆的振幅增大或减小,单摆的振动周期保持不变;故D正确;

故选:ABD.

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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动能不变,则单摆振动的(  )

A频率不变,振幅不变

B频率不变,振幅改变

C频率改变,振幅改变

D频率改变,振幅不变

正确答案

B

解析

解:由单摆的周期公式T=可知,单摆摆长不变,则周期不变,频率不变;

摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的动能不变,由EK=mv2,据此式可知,速度变小;

摆球上升的最大高度h,则mgh=mv2;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: 单选题
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单选题

一单摆在山顶时测得其振动周期为T,将该单摆移到山脚下(海平面处)测得其周期减小了△T,设地球半径为Ro,不考虑温度变化,则山的高度H可表示为(  )

AH=R0

BH=R0

CH=

DH=

正确答案

D

解析

解:设单摆的摆长为L,地球的质量为M,则据万有引力定律可得地面的重力加速度和高度为H时的重力加速度分别为:

g=

据单摆的周期公式可知在山下,周期T0=2π

在山顶T=2

并且T-T0=△T

由以上解得,H=

故选:D

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题型:简答题
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简答题

长为L的轻细绳,一端固定悬挂在铁架台上,另一端连接质量为m的小球,如图所示,小球从静止释放后,最大偏转角为θ

(1)请证明在θ较小时,单摆近似做简谐振动(空气阻力不计)

(2)用此单摆可以测量地球的重力加速度g,若摆线长为L,摆球直径为D,周期为T,其重力加速度g=______.利用单摆的等时摆动,人们制成了摆钟.若地球上标准钟秒针转一周用时60s,将该钟拿到月球上时,秒针转一周与地球上______s时间相同(已知g=6g).

正确答案

解析

证明:(1)小球受力如图,回复力F=mgsinθ

θ较小时,sinθ≈θ=

(x为A点的位移)

F=,方向F与x相反

∴F=-  做简谐振动

(2)单摆的长度:l=L+D

其周期为:T=

所以:重力加速度:g=

地球上标准钟秒针转一周用时60s,则在月球上,s

故答案为:,147

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题型: 单选题
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单选题

一摆长为L的单摆悬于O点,在O点正下方O′处钉一个光滑钉,使=,将单摆拉开后释放,偏角总小于5°,此摆的周期为(  )

A

B

C2π(+

Dπ(+

正确答案

D

解析

解:在一个周期之内,以摆长L摆动的时间为:t1=×2,以摆长摆动的时间为:t2=×2,所以该单摆的周期为T=t1+t2=π(+),选项D正确,ABC错误.

故选:D

下一知识点 : 探究单摆的周期与摆长的关系
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