- 单摆周期公式
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如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、甲摆的振幅为10cm,乙摆的振幅为7cm,则甲摆的振幅比乙摆大;由图看出,两单摆的周期相同,同一地点g相同,由单摆的周期公式T=2π得知,甲、乙两单摆的摆长L相等.故AB正确.
C、t=1.5s时据图象可知,甲摆正经过平衡位置向正方向运动.故C正确;
D、在t=0.5s时,甲摆经过平衡位置,并向负方向运动,而乙的位移最大,速度为零,故D错误.
本题是选不正确的是,故选:D.
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1/3,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°足够长的光滑斜轨道.(已知摆长L=1m,g=10m/s2,π2≈g)
(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mgL(1-cosα)=
代入数据=
m/s=0.5m/s
(2)B与A要在O点要迎面碰撞,要经历的时间为t=nT+T(n=0,1,2,3,…)
T=2
即t=(2n+1)(n=0,1,2,3,…)①
B碰撞后回到A点的时间为t=②
联立①②解得x=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x=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.
一端固定在房顶的一根细线垂到三楼窗沿下,某同学为了测量窗的上沿到房顶的高度,在线的下端系了一小球,发现当小球静止时,细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触.打开窗子,让小球在垂直于窗口的竖直平面内摆动,如图所示.
(1)为了测小球摆动的周期,他打开手机里的计时器,在某次小球从窗外向内运动到达最低点时数1,同时开始计时,随后每次小球从外向内运动到最低点依次数2、3、4…,数到n时,手机上显示的时间为t,则小球摆动的周期T为______;
(2)该同学用钢卷尺测量出摆动中小球球心到窗上沿的距离,记作L.则用小球摆动的周期T、L和当地的重力加速度g,可将窗的上沿到房顶的高度表示为______.
正确答案
解析
解:(1)从小球第1次通过图中的B点开始计时,第n次通过B点用时t,故周期为:T=
(2)小摆的周期为:,大摆周期为:
,其中有T=
(T1+T2)
联立解得,h=
故答案为:(1)(2)联立解得,h=
一个周期为T的单摆,摆长为L,摆球质量为m,当把摆长改变为2L、摆球质量改变为2m时,它的周期变为( )
正确答案
解析
解:根据单摆周期公式T=2π,周期与摆球的质量无关,当单摆的摆长改变为原长的2倍,则T变为原来的
倍,故ABD错误,C正确.
故选:C.
以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、单摆简谐振动的回复力是由重力的分力提供的,故A错误.
B、古代某寺庙里的馨常自鸣自响,是共振引起的,这类现象称作共鸣现象,故B正确.
C、若我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长,频率变小,根据多普勒效应可知,星球与我们的距离变大,故该星球正在距离我们远去.故C正确
D、波速由介质的性质决定,不同波长的声波在同一介质中传播时,传播速度一样,故D正确.
故选:BCD.
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