E.甲的振动频率是乙的振动频率的2倍
解析:选BCD.细线断开前,两根弹簧上的弹力大小相同,弹簧的伸长量相同,细线断开后,两物块都开始做简谐运动,简谐运动的平衡位置都在弹簧原长位置,所以它们的振幅相等,A错误,B正确;两物块做简谐运动时,动能和势能相互转化,总机械能保持不变,细线断开前,弹簧的弹性势能就是物块开始做简谐运动时的机械能,二者相等,根据机械能守恒,可知在振动过程中,它们的机械能相等,到达平衡位置时,它们的弹性势能为零,动能达到最大,二者相等,因为甲的质量是乙的质量的4倍,根据动能公式可知甲的最大速度1
是乙的最大速度的,C正确;根据弹簧振子做简谐运动的周期公式T =2π
2
m
,甲的质量k
是乙的质量的4倍,甲的振动周期是乙的振动周期的2倍,D正确;根据周期与频率成反比1
可知,甲的振动频率是乙的振动频率的,E错误.
2
二、非选择题
13.(2020·河北衡水模拟)物理实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验. (1)实验室有如下器材可供选用: A.长约1 m的细线 B.长约1 m的橡皮绳 C.直径约为2 cm的均匀铁球 D.直径约为5 cm的均匀木球 E.秒表 F.时钟
G.最小刻度为毫米的刻度尺
实验小组的同学需要从上述器材中选择________(填写器材前面的字母).
(2)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点O为计时起点,A、B、C、D均为30次全振动的图象,已知sin 5°=0.087,sin 15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________(填字母代号).
(3)某同学利用单摆测重力加速度,测得的g值与真实值相比偏大,可能的原因是________.
A.测摆长时记录的是摆线的长度 B.开始计时时,秒表过早按下
C.摆线上端未牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加了 D.实验中误将29次全振动数记为30次
解析:(1)需要从题给器材中选择:长约1 m的细线,直径约2 cm的均匀铁球,秒表(测量50次全振动的时间),最小刻度为毫米的刻度尺(测量摆长).
(2)单摆振动的摆角θ≤5°,当θ=5°时单摆振动的振幅A=lsin 5°=0.087 m=8.7 cm,为计时准确,在摆球摆至平衡位置时开始计时,故四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是选项A.
4π2L
(3)根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式g=2.将摆线的长误认为摆长,
T即测量值偏小,所以重力加速度的测量值偏小,故A错误;开始计时时,秒表过早按下,周期的测量值大于真实值,所以重力加速度的测量值偏小,故B错误;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,即摆长L的测量值偏小,所以重力加速t
度的测量值就偏小,故C错误;设单摆29次全振动的时间为t,则单摆的周期T=,若误
29tt
计为30次,则T测=<,即周期的测量值小于真实值,所以重力加速度的测量值偏大,
3029故D正确.
答案:(1)ACEG (2)A (3)D