- 单摆
- 共2503题
某同学在实验中测量出单摆的摆长为l（m），记录了单摆做N次全振动所用的时间为t（s），则根据这些数据计算当地重力加速度的表达式为______m/s2．
正确答案
g=
解析
解：据题，单摆的周期T=
由单摆的周期公式T=2
联立得 g=
故答案为：g=
在“单摆测定重力加速度”的实验中，某同学测得：单摆的摆球直径为D，悬线的长度为L，摆球的振动周期为T，则由此可知重力加速度g=______．如果只增大悬线长度，则测得的周期将______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
正确答案
变大
解析
解：根据单摆的周期公式：
如果只增大悬线长度，单摆的周期也会随摆长的增大而增大．
故答案为：
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是______（多选题）
（A）适当加长摆线
（B）质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的
（C）单摆偏离平衡位置的角度不要超过5°
（D）当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期．
正确答案
解析
解：A、单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，故A正确．
B、要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球，故B错误．
C、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5°，故C正确．
D、T对测量结果影响较大，应采用累积法，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期，故D错误．
故选AC．
（1）实验时必须控制摆角，若摆长为1.2m，则要将摆球拉至离平衡位置约______m处释放．
（2）某同学实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数 据，作出T2-L图线，如图所示．利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），便可求得重力加速度g=______．
（3）作T2-L图线解决物理问题，可以提示我们：若摆球的质量分布 不均匀，对测量结果将______．
正确答案
解析
解：
（1））单摆模型是一种理想化的模型，只有在摆动角度小于5°（或10°）的范围内，其运动才近似为简谐运动，
所以tan10°=
解得：x=0.1m
（2）由周期公式T=
L=
代入数据可得
g=
（3）通过第（2）问的结论可以知道，若摆球的质量分布不均匀，（x2-x1）及（y2-y1）不变，故不影响最后结果．
故答案为：0.1，
（1）以下说法正确的是______．
A．测量摆长时应将摆球取下后再测量
B．测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时
C．实验中应控制摆角不大于5度是为了减小系统误差
D．只要测量一次全振动的时间即可知道单摆振动的周期
（2）一位同学用单摆做测量重力加速度的实验．在实验中，他进行了一系列测量，并将得到的数据填在下表中
请利用表格中的数据在坐标纸上画周期平方与摆长关系图象；利用图象中得出的重力加速度值为______m/s2．（结果保留三位有效数字）
正确答案
BC
9.86
解析
解：（1）A、摆长等于摆线长度与摆球半径之和，故A错误；
B、为减小实验误差，测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时，故B正确；
C、实验中应控制摆角不大于5度是为了减小系统误差，故C正确；
D、为减小实验误差，要测出多个全振动的时间，然后求出平均值作为单摆的周期，故D错误；
故选BC；
（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：
由单摆周期公式：T=2π
由图示图象可知：k=
故答案为：（1）BC；（2）图象如图所示；9.86．
在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，摆球的密度应选得______些（填“大”或“小”），如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么单摆摆长是______m．如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是______s，单摆的摆动周期是______s．
正确答案
大
0.8740
75.2
1.88
解析
解：为减小空气阻力对实验的影响，实验时应选择体积比较小质量比较大的球作为摆球，即选择密度较大的球做摆球．
由图1所示可知，摆球下端随对应刻度尺示数为88.40cm，单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，则单摆摆长为：88.40-1.00=87.40cm=0.8740m；
由图2所示秒表可知，分针示数为1min=60s，秒针示数为15.2s，则秒表示数为60s+15.2s=75．s，
则单摆周期T=
故答案为：大；0.8740；75.2；1.88．
下列说法中正确的是______
A．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等
B．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短．
C．某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验，开始计时时，秒表提前按下．
D．能产生干涉现象的两束光是频率相同、相位差恒定的两束光．
E．按照麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场．
F．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场．
G．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光．
H．力学规律在任何参考系中都是相同的．
正确答案
解析
解：A、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动情况总是相反，位移的大小总是相等．故A正确．
B、简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，周期越小，波传播一个波长的距离所用的时间等于一个周期，则波传播一个波长的距离所用的时间越短．故B正确．
C、做“用单摆测定重力加速度”的实验，应在摆球经过平衡位置时开始计时，因为平衡位置摆球的速度最大，可以减小测量误差．故C错误．
D、频率相同、相位差恒定的两束光才能产生稳定的干涉．故D正确．
E、根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场．故E正确．
F、振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，这个统一体就是电磁场．故F正确．
G、经过反射光或折射光都是偏振光，所以除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光．故G正确．
H、根据相对论的基本原理知，力学规律在任何惯性参考系中都是相同的．故H错误．
故答案为：ABDEFG
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验装置如图1所示：
（1）某次单摆摆动时间测定中，秒表的示数如图2所示，则t=______s．
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是______．
A．测摆长时只测了摆线的长度
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动
C．在摆球经过平衡位置时开始计时，秒表过迟按下
D．测量摆球连续50次通过最低点的时间t，计算单摆周期为
正确答案
139.0
AB
解析
解：（1）秒表的小盘读数120s，大盘读数为19.0s，则秒表的读数为139.0s，
（2）根据T=2π
A、测摆长时只测了摆线的长度，则测量的摆长偏小，所以测量的重力加速度偏小；故A正确．
B、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知测量的摆长偏小，则测量的重力加速度偏小．故B正确．
C、开始计时时，秒表过迟按下，测量的周期偏小，则测量的重力加速度偏大．故C错误．
D、实验中摆球连续50次通过最低点的时间t，计算单摆周期为
故答案为：（1）139.0；（2）AB．
实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示，则单摆的周期T=______；重力加速度的表达式g=______（用题目中的物理量表示）．
正确答案
解析
解：在单摆摆动的过程中，每一个周期中有两次最大值；由F-t图象，单摆周期T=4t0，
摆长l=l0+
根据T=2π
得
故答案为：4t0；
正确答案
14.35
解析
解：游标卡尺的主尺读数为：14mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为7×0.05mm=0.35mm，
所以最终读数为：14mm+0.35mm=14.35mm．
故答案为：14.35．
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