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题型: 单选题
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单选题

有甲乙丙三个单摆,它们的固有频率分别为f、4f和6f,都在频率为4f的驱动力作用下做受迫振动,比较这三个单摆,则(  )

A丙的振幅最大,乙的其次,甲的最小

B甲的振幅最大,乙的其次,丙的最小

C它们的振动频率都为4f

D乙的振动频率为4f,甲的振动频率为f,丙的振动频率为6f

正确答案

C

解析

解:受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,系统达到共振,振幅达最大.所以C正确,ABD错误.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

一单摆悬于O点,摆长为L,若在O点的竖直线上的O′点钉一个钉子,使OO′=,将单摆拉至A处释放,小球将在A、B、C间来回振动,若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°,则此摆的周期是(  )

A

B

C2π(+

Dπ(+

正确答案

D

解析

解:原来单摆的摆线与竖直成5°角时无初速释放,右半边运动的时间为:

t1=×2π

由机械能守恒可知,小球单摆左侧和右侧的高度相同,而右侧的摆线长,故其摆角应小于左侧的摆角,即小于5°,竖直位置左侧的时间为:

t2=×2π

故小球的运动周期为:

T=t1+t2=π(+);

故选:D.

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题型:填空题
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填空题

一个单摆,当它的摆长增加0.33m时,它的振动周期变为原来的1.2倍,这个单摆原来的摆长是______m.

正确答案

0.75

解析

解:设单摆的摆长原来为L,根据周期公式,有:

T=2π                ①

1.2T=2π       ②

联立解得:

L=0.75m

故答案为:0.75.

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题型: 单选题
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单选题

单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量变化的是(  )

A摆线张力

B速度

C加速度

D动能

正确答案

B

解析

解:A、摆球经过同一位置的速度大小相等,向心力相等,摆线的张力相等,故A错误;

B、摆球经过同一位置时,速度大小相同,方向可能相同,也可能相反,即速度不一定相同,速度可能变化,故B正确;

C、单摆摆球多次通过同一位置时,单摆的位移、回复力、加速度、动能都相等,故CD错误;

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:

(1)开始时刻摆球在何位置?

(2)写出摆球做简谐运动的表达式

(3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是多少?(π2≈10)

正确答案

解析

解:(1)根据x-t图象,t=0时,x=-4 cm,故开始时刻摆球在B位置.

(2)摆球的振动周期为0.8s,振幅为4cm;

角频率为:ω==2.5π rad/s;

初相位为:φ0=-

结合表达式x=Asin(ωt+φ0),有:

x=4sin(2.5) cm

(3)根据T=2π,得:

l===0.16 m;

答:(1)开始时刻摆球在B位置;

(2)摆球做简谐运动的表达式为x=4sin(2.5) cm;

(3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是0.16m.

下一知识点 : 探究单摆的周期与摆长的关系
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