- 单摆
- 共2503题
两个相同的小球,分别挂在不能伸长的线上,两线互相平行,两个小球的重心位于同一水平线上。而且两球相互接触。第一个球摆线长=1m,第二个球摆线长
=0.25m,把第二个球提到一个很小的角度后释放,它在4s内和第一个球共碰撞了多少次?(设碰撞时间很短,可以忽略,碰撞能量不损失,g=9.86m/
)
正确答案
5次
碰撞中能量无损失,质量相等物体碰撞,速度交换
∴0.25s第一次相碰
1.25s第二次相碰
1.75s第三次相碰
2.75s第四次相碰
3.75s第五次相碰
4.25s ∴4s内只可能碰撞5次
一只摆钟的摆长为时,在一段时间内快了n分,而当摆长为
时,在相同时间内慢了n分,试求摆长的准确长度L。
正确答案
在相同时间内周期跟摆动次数成反比,设这段时间为t则
一只弹簧振子,第一次被压缩了x后开始振动,第二次被压缩了2x后开始振动,则两次振动的周期之比是____________.
正确答案
1∶1
做简谐运动物体的周期与振幅无关,振子在两次压缩的过程中,只是改变了其振幅,对周期没有改变,所以其周期之比为1∶1.
如图11-4-11所示是演示沙摆振动图象的实验装置,沙摆的运动可看作简谐运动.若用手向外拉木板的速度是0.20 m/s,木板的长度是0.60 m,那么这次实验所用的沙摆的摆长为__________ m.(答案保留两位有效数字,计算时可取π2=g)
图11-4-11
正确答案
0.56
由题意知:在木板以0.20 m/s的速度行驶0.60 m过程中,经历的时间为2T,则得T="1.5" s.
又得
="0.56" m.
用单摆测定重力加速度的实验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上_________.(填字母)
E.时钟
F.秒表
G.最小刻度为mm的米尺
H.最小刻度为cm的米尺
I.铁架台
J.附砝码的天平
正确答案
BDFGI
测摆长时是从悬点到球心的距离,若用粗绳,粗绳质量不能忽略,则摆长无法测定,故选B.铅球密度大,摆动中阻力的影响相对小些,摆长的测定也相对准确,故选D.计时时,使用秒表方便,故选F.测长度时,应准确到mm,故选G.本实验中不需测质量,但必须将小球悬挂,故选I.
(14分)某兴趣小组想要探究单摆的周期T与摆长、摆球质量m的关系:
(1)(4分)为了探究周期T与摆长、摆球质量m的关系,应利用_________法完成此实验;为了准确测量单摆的周期,应使摆球振动稳定后且经过_________位置开始计时。
(2)(4分)他们在探究周期T与摆长的关系时,测得如下5组数据,请在图中选择恰当坐标,作出直观反映周期T与摆长
关系的图像。
(3)(3分)根据图像求得当地的重力加速度g=___________m/s2。(保留三位有效数字)
(4)(3分)某学生做实验时固定好装置后先测摆长,然后测出周期,发现测得的重力加速度偏大,原因可能是______(填选项前字母)
正确答案
(1)(4分)控制变量法 平衡位置 (2)(4分)作图略(选对坐标给2分)
(3)(3分) (4)(3分)BC (漏选得2分)
略
如图所示,用单摆测重力加速度,其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据。
根据这些数据可以算出:
(1)单摆的摆长L=_________;
(2)单摆的周期T=_____________;
(3)当地的重力加速度g=____________;
正确答案
L0+d/2 , t/n ,4π2n2(L0+d/2)/t2
略
如图所示,用很长的细线系着一个小球A组成一个单摆,在悬点O处还固定着一根竖直的细绳,吊在绳子上的小球B能沿绳子下滑,现将A球拉偏一个很小的角度,B球停在悬点O处,使它们同时开始运动,若AB正好相碰,求:B与绳子的摩擦力跟B球重力的比值(g≈π2≈10ms-2)。
正确答案
。
对A:;对B:
,
,解之得:
;而
,所以,
。
考查单摆运动的周期公式和匀变速直线运动公式的应用,对于A,四分之一个周期振动到平衡位置,物体B根据匀变速直线运动可求出运动时间
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.设摆球向右方向运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:
(1)单摆振动的频率是
(2)开始时刻摆球的位置是
(3)若当地的重力加速度为10 m/s2,摆长是
正确答案
(1)根据图可知,单摆振动的周期为0.8s,所以频率是
(2)开始时刻摆球的位置是负向最大位移处,即B点
(3)根据单摆周期计算公式,若当地的重力加速度为10 m/s2,则摆长是0.16m
有一单摆,其摆长l="1.02" m,摆球的质量m="0.10" kg,已知单摆做简谐运动,单摆振动30次用的时间t="60.8" s,试求:
(1)当地的重力加速度是多大?
(2)如果将这个摆改为秒摆,摆长应怎样改变?改变多少?
正确答案
(1)9.79 m/s2.(2)缩短0.027 m.
(1)当单摆做简谐运动时,其周期公式
T=2π,由此可得g="4π" 2l/T2,只要求出T值代入即可.
因为T==
s="2.027" s,
所以g=4π2l/T2=(4×3.142×1.02)/2.0272 m/s2="9.79" m/s2.
(2)秒摆的周期是2 s,设其摆长为l0,由于在同一地点重力加速度是不变的,根据单摆的振动规律有:=
,
故有:l0==
m="0.993" m.
其摆长要缩短Δl=l-l0="1.02" m-0.993 m="0.027" m.
扫码查看完整答案与解析