- 单摆
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单摆在做简谐运动,发生下列哪种情况时,单摆的周期会增大( )
正确答案
解析
解:根据单摆周期公式T=2π,要增加周期,可以增加摆长或者减小重力加速度,与振幅无关以及与摆球的质量无关,故ABD错误,C正确;
故选:C.
如图,摆长为L的单摆,若在悬点O的正下方A点固定一颗钉子,A点距悬点O的距离为
,现将摆球向左拉开到B,使摆线偏角θ<5°,然后放手使其摆动,试求这个单摆完成一个全振动的时间是多少?
正确答案
解析
解:摆长为L的周期:
T=T1=2π;
摆长为L-=
的周期为:
T2=2π ;
故小球完成一次全振动的时间为:
T==π
(1+
)
答:这个单摆完成一个全振动的时间是π (1+
).
将一个摆钟由甲地移至乙地,发现摆钟变慢了.其原因和调整的方法分别为( )
正确答案
解析
解:根据,知摆钟变慢了,则周期变长了,所以甲地的重力加速度大于乙地的重力加速度.为了减小周期,可以减小摆长.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
一个壁厚均匀的空心球壳用一根长线把它悬挂起来,先让空腔中充满水,然后让水从球底部的小孔慢慢地流出来,如果让球摆动,那么在水流出过程中振动周期的变化情况是( )
正确答案
解析
解:单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其周期是T=2π.装满水的空心金属球,重心在球心,当水从底部的小孔流出,直到流完的过程,金属球(包括水)的重心先下降,水流完后,重心升高,回到球心,则摆长先增大,后减小,最后恢复到原来的长度,所以单摆的周期先变大后变小,最终恢复到原来的大小.
故C正确
故选:C
一单摆摆长为l,若将摆长增加1m,则周期变为原来的1.5倍,可以肯定l长为( )
正确答案
解析
解:根据单摆的周期公式有:T=…①
若将摆长增加1m,则周期变为原来的1.5倍,则有:1.5T=2…②
由①②解得:L=0.8m
故选:C
(1)根据麦克斯韦电磁场理论,如果在空间某区域有周期性变化的电场,这个变化的电场就会在周围产生______.不同波段的电磁波具有不同的特性,如红外线具有明显的______ 效应,紫外线具有较强的______效应.
(2)如图是一个单摆的共振曲线.此单摆的固有周期T是______S,若将此单摆的摆长增大,共振曲线的最大值将______(填“向左”或“向右”)移动.
正确答案
周期性变化的磁场
热
荧光
2.5
左
解析
解:(1)根据麦克斯韦电磁场理论,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场;
不同波段的电磁波具有不同的特性,红外线热效应明显,紫外线荧光效应明显;
(2)由图象可以看出,当f=0.4Hz时,振幅最大,发生共振现象;
故单摆的固有频率为0.4Hz,故周期为;
若将此单摆的摆长增大,周期T=变大,固有频率减小,故共振曲线的最大值将向左移动;
故答案为:(1)周期性变化的磁场,热,荧光;(2)2.5,左.
某同学想利用安装在气球载人舱内的单摆来估测地球的半径.已知单摆的摆长为L,当气球停在离地面表面处时,测得该单摆简振的周期为T1,当气球停在离地面高度H处时,测得该单摆简振的周期为T2.试推导出地球的半径的表达式.(把地球看作质量均匀分布的球体)
正确答案
解析
解:在地球表面上,设地球的半径为R,重力加速度为g1,
由单摆的周期公式:T1=…①
在地球表面,mg1=G…②
在H高处上,设此高度的重力加速度为g2,
T2=…③
且mg2=…④
联立①②③④解得:R=
答:地球的半径的.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、弹簧振子的周期与质量及弹簧的劲度系数有关,因此在空间站与地面上均一样的,故A正确;
B、单摆的周期公式,当摆长增大时,则周期变大,而频率变小,故B正确;
C、一列波在向前传播,当波源突然停止振动时,其他质点仍会振动一会儿才会停止,故C错误;
D、纵波在传播过程中,质点的振动方向虽然与传播方向在一条线上,但质点并不随波的传播而迁移,故D错误;
故选AB
发生下述哪一种情况时,单摆周期会增大( )
正确答案
解析
解:根据单摆的周期公式T=2π,要增大单摆周期,可以增加摆长或减小重力加速度;与摆球的质量和振幅无关;将单摆由山下移至山顶,重力加速度变大;故ABC错误,D正确;
故选:D.
如图甲所示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.图乙所示是这个单摆的振动图象.根据图象回答:(π2=10)
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少?
(3)如果摆球在0处绳上拉力F1=1.01N,在B处绳上拉力F2=0.995N,则摆球质量是多少?
正确答案
解析
解:(1)由图乙可知:T=0.8 s
则f==1.25 Hz
(2)由T=2π,得:l=
=
=0.16 m.
(3)在B点,沿绳子方向平衡,有:
FA=mgcosα
在0点有:
从B点到O点根据机械能守恒有:
联立可得摆球质量:m=0.1kg
答:(1)单摆振动的频率是1.25Hz;
(2)这个摆的摆长是0.16m;
(3)摆球质量是0.1kg.
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