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题型:填空题
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填空题

秒摆的周期是2s,如果使这个秒摆摆球的质量及振幅都减少一半,它的周期是______s;如果把它的摆长减小一半,它的周期是______s;如果把它移到月球上去(月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的),摆长是原长,它的周期是______s.

正确答案

2

2

解析

解:秒摆周期T=2s,由单摆周期公式,单摆周期与摆球质量和单摆振幅没有关系,

如果使秒摆摆球的质量及振幅都减少一半,它的周期不变,仍是2s;

如果把它的摆长减小一半,它的周期T′=2π=2π===s;

如果把它移到月球上去,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的

摆长是原长,它的周期T″=2π=2π=T=2s.

故答案为:2;;2

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题型:简答题
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简答题

图中各摆球可视为质点,各段绳长均为l,摆角均小于5°,

(a)图在垂直纸面内摆动,

(b)图中电梯匀加速上升,加速度为a,

(c)图摆球带正电,磁场垂直纸面向外,

(d)图摆球带正电,电场方向向下.

在答题卷相应的空格里填出各摆的周期.

正确答案

解析

解:(a)等效摆长为Lsinα,据单摆的振动周期T=2得:T=

(b)等效重力加速度为g+a,据单摆的振动周期T=2得:T=

(c)由于摆球在磁场中受洛伦兹力,其方向沿着摆绳的方向,所以该单摆的摆长和等效重力加速度不变,据单摆的振动周期:T=2

(d)由于摆球在电场中,所以在竖直方向上有重力和电场力,所以等效重力加速度为:g+,据单摆的振动周期T=2得:T=

故答案为:;2

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题型: 单选题
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单选题

在利用单摆测定重力加速度的实验中,若测得的g值偏大,则可能是因为 (  )

A单摆振动的振幅较小

B计算摆长时,只考虑了摆线长,忽略了小球半径

C测量周期时,把n次全振动误记为(n-1)次全振动,致使周期偏大

D测量周期时,把n次全振动误记为(n+1)次全振动,致使周期偏小

正确答案

D

解析

解:由单摆周期公式:T=2π,解得:g=

A、从上面的表达式可得,重力加速度单摆的振幅无关,故A错误;

B、计算摆长时,只考虑了摆线长,忽略了小球半径,单摆摆长L偏小,所测g偏小,故B错误;

C、单摆振动n次的时间t,单摆的周期T=,若误记做n-1次,所测单摆周期T偏大,所测g偏小,故C错误;

D、单摆振动n次的时间t,单摆的周期T=,若误记做n+1次,所测单摆周期T偏小,所测g偏大,故D正确;

故选:D.

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题型:填空题
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填空题

某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验,他用刻度尺测量了单摆的摆长L,并用秒表测得单摆在t时间内恰好完成n次全振动,则可算出重力加速度g的值为______

正确答案

解析

解:单摆的周期T=

根据T=得,重力加速度g=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请你判断是否恰当(填“是”或“否”).

①把单摆从平衡位置拉开约5°释放:______

②在摆球经过最低点时启动秒表计时:______

③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期:______

(2)该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示,该球的直径为______ mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大.

正确答案

解析

解:(1)①单摆在摆角很小时振动是简谐振动,摆角一般要小于5°,故①恰当;

②测单摆周期时,一般以小球经过最低点时开始计时,这样可以减小实验误差,故②恰当;

③用摆球一次全振动的时间最为单摆的周期测量误差较大,为减小测量误差,要测多个周期的时间求平均值,故③不恰当;

(2)由图示螺旋测微器可知,球的直径为:20.5mm+18.5×0.01mm=0.5mm=20.685mm;

从图中数据可知:摆长相同时,周期相同,摆长变大时,周期变大,根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大.

故答案为:(1)①是;②是;③否;(2)20.685;摆长.

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题型:简答题
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简答题

在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中:

(1)用秒表测出N次全振动的时间t 如图秒表所示,则t=______s;

(2)如果实验测得的g值偏小,可能的原因是______

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.开始计时,秒表过迟按下

C.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

(3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,同学甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”同学乙说:“浮

力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个同学说法中______

A.甲正确      B.乙正确      C.两同学的说法都错误.

正确答案

解析

解:(1)由图所示秒表可知,分针示数是1.5min=90s,

秒针示数10.2s,秒表示数90s+10.2s=100.2s;

(2)根据T=得:

g=

A、测摆线长时摆线拉得过紧,使得摆长的测量值偏大,则测得的重力加速度偏大.故A错误.

B、实验中开始计时,秒表过迟按下,则测得周期偏小,所以测得的重力加速度偏大.故B错误.

C、摆动后出现松动,知摆长的测量值偏小,则测得的重力加速度偏小.故C正确.

故选:C

(3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,物体不只受重力了,加速度也不是重力加速度,实际加速度要减小,因此振动周期变大,甲同学说法正确,故A正确;

故选:A

故答案为:(1)100.2;(2)C;(3)A

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题型:简答题
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简答题

某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度.实验步骤如下:

A、按装置图安装好实验装置;

B、用三角尺测量小球的直径 d;

C、用米尺测量悬线的长度 l;

D、让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3….当数到20时,停止计时,测得时间为 t;

E、多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;

F、计算出每个悬线长度对应的 t 2

G、以 t 2 为纵坐标、l 为横坐标,作出 t 2-l 图象.

(1)该同学根据实验数据,利用计算机作出 t 2-l

图象如图所示.根据图象拟合得到方程为:t 2=404.0l+3.5(s2).由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s2.(取π 2=9.86,结果保留3位有效数字)

(2)图象没有过坐标原点的原因可能是:______

(A) 不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时

(B) 开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球全振动的次数

(C) 不应作 t 2-l 图象,而应作 t-l 图象

(D) 不应作 t 2-l 图象,而应作 t 2-(l+d)图象.

正确答案

解析

解:(1)根据单摆周期公式T=2π得:=2π,即:t2=400π2+,故t2-l图象的斜率表示的大小,

由题意知斜率k=404.0

则:=404.0,π2取10,

得:g≈9.76m/s2

(2)单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,把摆线长度作为单摆摆长,

摆长小于实际摆长,t2-l图象不过原点,在纵轴上截距不为零,故D正确,故选D;

故答案为:(1)9.76;(2)D

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题型:填空题
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填空题

某同学在“利用单摆测重力加速度”实验中

①为使周期测量精确,计时起点应从摆球经过______开始.

②某同学在计时时,错将摆球完成30次全振动记为31次,则他测出的重力加速度值比真实值______(选填:“偏大”或“偏小”).

③为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L,并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标,T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k,如图所示,则重力加速度g=______.(用k表示)

正确答案

平衡位置

偏大

解析

解:①因为单摆经过平衡位置时,速度最大,则计时起点从摆球经过平衡位置开始,测量误差较小.

②根据T=,则g=,错将摆球完成30次全振动记为31次,测量的周期偏小,则测量的重力加速度偏大.

③根据T=,得,可知图线的斜率k=,则重力加速度g=

故答案为:①平衡位置,②偏大,③

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题型:简答题
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简答题

在“用单摆测定重力加速度”实验中:

(1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外,下列器材中,还需要______(填标号)

A、秒表B、刻度尺C、天平D、重垂线E、弹簧秤

(2)从悬点到球心的距离是摆长L,改变摆长L的长度,测得6组L和对应的周期T,画出L-T2图线,在图线上选取A、B两个点.两个点的坐标如图所示,则重力加速度的表达式是g=______

正确答案

解析

解:(1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外,实验还需要用秒表测单摆周期,用刻度尺测摆长,实验不需要重锤线与弹簧秤,故选:AB.

(2)由单摆周期公式:T=2π 可得:L=T2,L-T2图象的斜率:k===,重力加速度:g=

故答案为:(1)AB;(2)

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题型:填空题
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填空题

在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中,摆的振幅不要太大,摆线要细些、伸缩性要小,线的长度要尽量______(填“长些”或“短些”).悬点要固定,摆长是悬点到______的距离.

正确答案

长些

球心

解析

解:在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中,根据T=π知摆线越长由于摆球直径测量带来的误差越小,故线的长度要长些,且摆长是悬点到球心的距离.

故答案为:长些,球心.

下一知识点 : 外力作用下的振动
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