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如图4所示中给出了1、2、3、4、5共五个单摆,如果你想通过实验来验证单摆的周期与摆球的质量无关,若每次只用
两个单摆作比较,那么只需比较两次即可说明问题,
你选用哪两组来做实验?( )
A.2和4
B.1和3
C.2和5
D.1和4
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下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是
▲
A.粗糙斜面上的金属球
M
在弹簧的作用下运动,该运动是简谐运动
B.单摆的摆长为
l
,摆球的质量为
m
、位移为
x
,此时回复力为
F
=-
x
C.质点
A
、
C
之间的距离就是简谐波的一个波长
D.实线为某时刻的波形图,此时质点
M
向下运动,经极短时间后波形图如虚线所示
老师带着几名学生进行野外考察,登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树干上做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、秒表进行相应的测量。同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。
(1)利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g= ;
(2)若某次用秒表测量若干次全振动所用的时间如图所示,所用时间为t= s;
(3)若同学们在某次测量中,振动周期测量正确,但测量摆长时从悬点一直量到石块下端,所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
(14分)某兴趣小组想要探究单摆的周期T与摆长
、摆球质量m的关系:
(1)(4分)为了探究周期T与摆长
、摆球质量m的关系,应利用_________法完成此实验;为了准确测量单摆的周期,应使摆球振动稳定后且经过_________位置开始计时。
(2)(4分)他们在探究周期T与摆长
的关系时,测得如下5组数据,请在图中选择
恰当
坐标,作出
直观
反映周期T与摆长
关系的图像。
数值
次数
项目
1
2
3
4
5
1.78
1.90
1.99
2.10
2.19
(
)
3.19
3.60
3.99
4.40
4.79
(
)
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
(
)
0.64
0.81
1.00
1.21
1.44
(3)(3分)根据图像求得当地的重力加速度g=___________m/s
2
。(保留三位有效数字)
(4)(3分)某学生做实验时固定好装置后先测摆长,然后测出周期,发现测得的重力加速度偏大,原因可能是______(填选项前字母)
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B.把摆球n次经过最低点的时间误记为(n + 1)次经过最低点的时间
C.计时结束时,秒表过早按下
D.单摆所用摆球质量过大
单摆的周期在下列何种情况时会增大( )
A.增大摆球质量
B.减小摆长
C.把单摆从赤道移到北极
D.把单摆从海平面移到高山
有一秒摆T="2" s,摆球的质量为0.04 kg,当摆球质量增加到0.08 kg时,它的周期是_______,当摆长增加到原来的4倍时,它的振动频率是_________。
在一个单摆装置中,摆动物体是个装满水的空心小球,球的正下方有一小孔,当摆开始以小角度摆动时,让水从球中连续流出,直到流完为止,由此摆球的周期将( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
物体做简谐运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡位置就是回复力为0的位置
B.过平衡位置时,物体一定处于平衡状态
C.过平衡位置时,合外力一定为0
D.过平衡位置时,回复力一定为0
在《用单摆测定重力加速度》的实验中:
(1)某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图(a)所示,则单摆的周期为
s。
(2)实验中对提高测量结果精度有利的建议是______。
A.单摆的摆线不能太短
B.单摆的摆球密度尽可能大
C.单摆的摆角越大越好
D.从平衡位置开始计时,测量一次全振动的时间作为摆动周期
(3)若单摆在任意摆角
θ
时的周期公式可近似为
T
=
T
0
[1+
a
sin
2
(
)],式中
T
0
为摆角趋近于0°时的周期,
a
为常数;为了用图象法验证该关系式,需要测量的物理量有________;某同学在实验中得到了如图(b)所示的图线,则图线的斜率表示_______。
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