- 单摆周期公式
- 共1307题
在单摆的摆角小于5°的情况下,为了增大其振动周期,可行的办法是( )
正确答案
解析
解:A、单摆的周期公式,增大摆球的质量和振幅,不影响周期的大小.故A、B错误.
C、根据单摆的周期公式知,减小单摆的摆长,可以减小周期.故C错误.
D、根据单摆的周期公式知,将单摆从山脚下移至山顶上,重力加速度减小,则周期增大.故D正确.
故选:D.
【选修模块3-4】
(1)下列说法中正确的是______.
A.激光是一种人工产生的相干光
B.雷达是利用超声波来测定物体位置的设备
C.相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
D.交通警通过发射超声波测量车速,利用了波的干涉原理
(2)如图1所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙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沙在板上形成的曲线(图2)显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系,已知木板被水平拉动的速度为v,图1所示的一段木板的长度为d,重力加速度为g,漏沙时不计沙摆的重心变化.则这次实验沙摆的振动周期T=______,摆长L=______.
(3)某学习小组利用大色拉油圆桶(去掉上半部)、小石子A来测定水的折射率,如图3所示.当桶内没有水时,从某点B恰能看到桶底边缘的某点C;当桶内水的深度等于桶高的一半时,仍沿BC方向看去,恰好看到桶底上的小石子A,A在圆桶的底面直径CD上.用毫米刻度尺测得直径CD=16.00cm,桶高DE=12.00cm,距离AC=3.50cm.光在真空中的传播速度为c=3×108m/s,求水的折射率n和光在水中的传播速度v.
正确答案
解析
解:(1)A、激光是人工产生的相干光;故A正确.
B、雷达是利用电磁波来测定物体位置的设备,不是超声波;故B错误.
C、相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关;故C正确.
D、交通警察利用多普勒效应测量车速.故D错误.
故选:AC.
(2)由题,薄木板水平匀速运动,运动时间为:t=
由图看出,2T=t,得:T=.
根据单摆周期公式T=2π得:l=
=
故答案为:,
.
(3)光路图如图:
根据折射定律 有=
由公式 得
答:水的折射率n为,光在水中的传播速度v为2.25×108m/s.
小车在倾角为θ=37°的斜面上下滑,车上挂有一个摆长为1m的单摆,求在下面两种情况下该单摆做小角度摆动时的周期.
(1)小车在粗糙斜面上匀速下滑;
(2)小车在光滑斜面上加速滑下.
正确答案
解析
解:(1)小车在粗糙斜面上匀速下滑,处于平衡状态,
根据单摆振动周期公式T=2=2
=2s,
(2)小车在光滑斜面上加速滑下,根据牛顿第二定律,小车的加速度为a=gsin37°;
那么单摆振动周期公式T′=2=2
=2.6s;
答:(1)小车在粗糙斜面上匀速下滑,单摆做小角度摆动时的周期2s;
(2)小车在光滑斜面上加速滑下,单摆做小角度摆动时的周期2.6s.
如图所示,现把小球A由平衡位置O拉到其悬线与竖直方向成α角(α=5°,cosα=0.9875)轻轻释放,A球下摆时与静止在平衡位置的O点处的B球发生正碰,碰撞后两球速率相等,且等于碰前A球速率的
,碰撞后A球被弹回,B球向右在光滑水平轨道上运动,后又滑上倾角为30°的光滑斜轨道(轨道足够长).(已知摆长L=1m,g=10m/s2,π≈
)
(1)碰前的瞬间A球的速率多大?
(2)水平光滑轨道的长度x应满足什么条件才能使小球B从斜面上返回后正好与小球A在平衡位置O 处迎面相碰?
正确答案
解析
解:(1)碰撞前,对于A球,根据动能定理,得:
解得:
v0=0.5m/s
(2)B与A要在O点要迎面相碰,要满足经历时间为:
(n=0,1,2,3…)
根据单摆的周期公式,有:
即:(n=0,1,2,3…)
B碰撞后回到O点经历时间:
联立,解得:
m (n=0,1,2,3…)
答:(1)碰前的瞬间A球的速率为0.5m/s;
(2)水平光滑轨道的长度x应满足m (n=0,1,2,3…)才能使小球B从斜面上返回后正好与小球A在平衡位置O 处迎面相碰.
表征物体做简谐振动快慢的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、回复力F=-kx,是时刻变化的,与位移有关,故A错误;
B、振幅反映了振动的强弱,故B错误;
C、周期反映了振动的快慢,故C正确;
D、位移是偏离平衡位置的距离,是时刻变化的,最大位移等于振幅,反映振动的强度,故D错误;
故选:C.
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