苏子愀然,正襟危坐,而问客曰:“何为其然也?”客曰:“‘月明星稀,乌鹊南飞。’此非曹孟德之诗乎?西望夏口,东望武昌,山川相缪,郁乎苍苍,此非孟德之困于周郎者乎?方其破荆州,下江陵,顺流而东也,舳舻千里,旌旗蔽空,酾酒临江,横槊赋诗,固一世之雄也,而今安在哉?机械振动 用单摆测定重力加速度
基础巩固
1.如图K34-1所示为某弹簧振子在0~5 s内的振动图像,则下列说法中正确的是________.
图K34-1
A.振动周期为4 s,振幅为8 cm
B.第2 s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值 C.第3 s末振子的速度为正向的最大值 D.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动
E.第1 s末和第3 s末两个时刻振子的振动方向相反 2.一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin 2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s,则____________________.
A.弹簧振子的振幅为0.1 m B.弹簧振子的周期为0.8 s
C.在t=0.2 s时,振子的运动速度最大
D.在任意0.2 s时间内,振子的位移均为0.1 m E.在任意0.8 s时间内,振子的路程均为0.4 m
3.一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T,下列说法不正确的是________.
A.若t和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相同,则Δt一定是的整数倍
2B.若t和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相反,则Δt一定是的整数倍
2C.若Δt=T,则t和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相等 D.若Δt=,则t和(t+Δt)时刻弹簧的形变量一定相等
2E.若Δt=,则t和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等
2
4.[2016·海南卷] 下列说法正确的是________.
A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变
C.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小 D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向 5.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是________.
A.水面波是一种机械波 B.该水面波的频率为6 Hz C.该水面波的波长为3 m
TTTT苏子愀然,正襟危坐,而问客曰:“何为其然也?”客曰:“‘月明星稀,乌鹊南飞。’此非曹孟德之诗乎?西望夏口,东望武昌,山川相缪,郁乎苍苍,此非孟德之困于周郎者乎?方其破荆州,下江陵,顺流而东也,舳舻千里,旌旗蔽空,酾酒临江,横槊赋诗,固一世之雄也,而今安在哉?D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
6.一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如图K34-2所示,已知该弹簧的劲度系数为20 N/cm,则________.
图K34-2
A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N,方向指向x轴的负方向 B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向 C.在0~4 s内振子做了1.75次全振动 D.在0~4 s内振子通过的路程为3.5 cm E.在0~4 s内振子通过的路程为4 cm
7.[2016·湖北三校联考] 如图K34-3所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,下列说法中正确的是________.
图K34-3
A.甲、乙两单摆的摆长相等 B.甲摆的振幅比乙摆的大
C.甲摆球的机械能比乙摆球的大
D.在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
E.在t=1.0 s时乙摆球速度为零,甲摆球速度最大
8.[2016·浙江温州八校联考] 如图K34-4所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中,小球在O点时,弹簧处于原长,A、B为关于O对称的两个位置,现在使小球带上负电,并让小球从B点由静止释放,那么下列说法正确的是________.
图K34-4
A.小球仍然能在A、B间做简谐运动,O点是其平衡位置 B.小球从B运动到A的过程中,动能一定先增大后减小 C.小球仍然做简谐运动
D.小球从B点运动到A点,其动能的增加量一定等于电势能的减少量 E.小球在运动过程中机械能不守恒
苏子愀然,正襟危坐,而问客曰:“何为其然也?”客曰:“‘月明星稀,乌鹊南飞。’此非曹孟德之诗乎?西望夏口,东望武昌,山川相缪,郁乎苍苍,此非孟德之困于周郎者乎?方其破荆州,下江陵,顺流而东也,舳舻千里,旌旗蔽空,酾酒临江,横槊赋诗,固一世之雄也,而今安在哉? 技能提升
9.[2016·河北唐山一中月考] 如图K34-5所示,某同学想在家里做“用单摆测当地重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小约为3 cm、外形不规则的大理石代替小球,他设计的实验步骤是:
图K34-5
A.将石块和细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点; B.用刻度尺测量O、M间尼龙线的长度L作为摆长; C.将石块拉开大约θ=5°的角度,然后由静止释放;
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出全振动30次的总时间t,由T=求周期;
30E.改变O、M间尼龙线的长度再做几次实验,记下每次相应的L和T;
4π
F.求出多次实验中测得的L和T的平均值,代入公式g=2L,求得重力加速度.
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tT(1)该同学设计以上实验步骤中有重大错误的是________(填选项前标号).
(2)该同学用OM的长度作为摆长,这样做将使g的测量值比真实值偏大还是偏小?你有什么方法可解决摆长无法准确测量的困难?
10.[2016·合肥模拟] (1)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中,除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外,还必须选用的器材是________.
A.约1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小铁球 B.约0.1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小铁球 C.约0.1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小塑料球 D.约1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小塑料球
(2)测量小球直径时游标卡尺的读数如图K34-6所示,为________ cm.
图K34-6
(3)某同学在处理数据时,以L(L为摆长)为纵坐标,以周期T为横坐标,作出如图K34
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-7所示的图像,已知该图线的斜率为k=0.500,则重力加速度为________ m/s.(结果保留三位有效数字,π=3.14)