- 单摆周期公式
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单摆的周期公式为______;频率高于______Hz的声波叫超声波;某振动系统的固有频率为f.现受到驱动力作用,频率为3f,该系统的振动频率为______.声波由空气传入水中,其传播速度将______(填“变大”、“变小”或“不变”).
正确答案
T=2π
20000
3f
变大
解析
解:单摆的周期公式为:T=2π;
超声波是频率大于20000Hz的声波;
受迫振动的频率等于驱动力的频率,故驱动力频率为3f时,振荡频率为3f;
声音的速度由介质决定,声波由空气传入水中,其传播速度将变大;
故答案为:T=2π;20000;3f;变大.
如图所示,光滑圆弧槽半径为R,A为最低点,C到A的距离远远小于R,若同时释放小球B、C,要使两小球B和C在A点相遇(小球B和C可视为质点),问:小球B到A点的距离H应满足什么条件?
正确答案
解析
解:对B球,有:
H=
解得:
t=
对C球,周期为:
T=2π
故t′=n+
=(
)×2π
=(n+
)π
由于t=t′,故:
=(n+
)π
解得:
H= (其中:n=0、1、2、3…)
答:小球B到A点的距离H应满足H= (其中:n=0、1、2、3…).
下列情况中单摆周期不会改变的是( )
正确答案
解析
解:A、根据公式T=2π,周期与质量无关,故A正确;
B、根据公式T=2π,单摆的摆长增大,周期变大,故B错误;
C、将摆由高山移到平地上,重力加速度增大,根据公式T=2π,周期减小,故C错误;
D、将摆由北京移到南极,重力加速度变大,根据公式T=2π ,周期减小,故D错误;
故选:A.
南水北调应急供水工程关键项目PCCP(预应力钢筋混凝土管)管道工程已在部分标段安装成功.两名参加社会活动的中学生想了解一些有关南水北调工程的信息,但到达工地时工程已竣工.在待清理的废弃物中,一块从PCCP管道内壁脱落下来的圆弧形物体(如图所示)引起了他们的注意.二人决定利用随身携带的玻璃球和手表,通过对圆弧形物体的测量来确定PCCP管道的直径.在测量过程中有以下步骤:
(1)反复调整脱落物体各边的高度,将玻璃球放在物体上时,玻璃球能静止在最低点.
(2)上玻璃球从物体的某一位置由静止释放,并用手表从玻璃球经过______(填“最高点”或“最低点”)开始计时.
(3)若当地的重力加速度为g,玻璃球完成n次全振动的时间为t,则PCCP管的直径表达式为______;已知g=π2,玻璃球在1分钟内完成20次全振动,则管径d=______m.
正确答案
解析
解:由简谐运动的周期公式T=2π,可求出小球运动轨迹对应的圆弧半径;因此,玻璃球从物体的某一位置由静止释放,并用手表从玻璃球经过最低点开始计时,读出n个周期对应的时间t,从而算出小球运动的周期为:
T=
则PCCP管的直径表达式为:
d=2R=2×
所以直径为:
d=
代入数据可求出,直径为:d=4.5m;
故答案为:(2)最低点;(3)d=,4.5.
要增大地面实验室中的某个单摆的摆动周期,可采取的方法有( )
正确答案
解析
解:A、由于单摆的周期与摆球的质量无关,所以减小摆球的质量不能改变单摆的周期.故A错误.
B、根据单摆的周期公式T=2π可知,增加摆长可以增加周期,故B正确.
C、单摆的周期与振动的振幅无关,减小摆动的角度不能改变单摆的周期.故C错误.
D、把单摆移放到高山上的实验室中,重力加速度减小,根据周期公式T=2π,周期增加,故D正确.
故选:BD.
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