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水平杆上振动的弹簧振子,如下图所示,在AB范围内做简谐振动,已知AB间的距离为16cm,振子从A开始运动到第二次经过O的时间为3s,不计球与杆的摩擦(取向右为正)求:
(1)弹簧振子的振幅是多少?
(2)弹簧振子在6s内通过的路程是多少?
(3)若从弹簧振子在A处开始计时,弹簧振子在8s时的位移是多少?
(4)若从弹簧振子在A处开始计时,请在图中作出该振子简谐运动的x-t图象.
做“利用单摆测定重力加速度”的实验获得如下数据:
摆长L/m
0.4
0.5
0.6
0.8
1.2
周期T
2
/s
2
1.6
2.2
2.4
3.2
4.8
(1)利用上述数据,作出LT
2
图象.(2)利用图象求出重力加速度g=
m/s
2
.(3)取T
2
=5.2s
2
时,求此时摆长L′=
m.
某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
①用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图(甲)所示,摆球直径为
cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L.
②用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图(乙)所示,该单摆的周期是T=
s(结果保留三位有效数字).
③测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T
2
-L,此图线斜率的物理意义是
.
④与重力加速度的真实值比较,发现测量结果偏小,分析原因可能是
.
A.振幅偏大
B.测量摆长时将摆线用力拉紧进行测量
C.将摆线长当成了摆长
D.开始计时误记为n=1
⑤该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度.他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期T
1
,然后把摆线缩短适当的长度△l,再测出其振动周期T
2
.用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=
.
某学生在用单摆测重力加速度的实验时,只量了悬线的长度L当作摆长,而没有加上摆球的半径,让单摆做小角度摆动,测出周期,并用单摆的周期公式,算出了当地的重力加速度.
(1)则测出的重力加速度将比实际的重力加速度
(大、小、一样).
(2)该同学通过改变悬线L长度而测出对应的摆动周期T,再以T
2
为纵轴、L为横轴做出函数关系图象,如果实验中所得到的T
2
-L关系图象如图 (乙)所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的
;
(3)由图象可知,摆球的半径r=
cm;当地g=
m/s
2
.
弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中( )
A、振子的位移逐渐增大
B、振子的速度逐渐减小
C、振子的加速度逐渐减小
D、振子受到的回复力逐渐增大
(1)某同学用单摆测当地的重力加速度.先用游标卡尺测量摆球直径,如图1所示,该球直径为
(2)实验时该同学在摆球最低点的左右两端分别放置激光电 源与光敏电阻,光敏电阻与一个传感器连接,通过显示器直接看出其阻值变化规律.若摆球摆动过程中光敏电阻阻值如图2示规律变化,该单摆的周期为
(3)该同学改变摆长,测出几组对应的周期T,做出L-T
2
图象,如图3所示.在画出直线后,取该直线上两点
(T
2
A
,L
A
)
,
(T
2
B
,L
B
)
,则重力加速度表达式g=
在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
组别
摆球材料
摆长
最大摆角
全振动次数N/次
1
铜
0.30
5°
50
2
铜
1.00
5°
1
3
铁
1.00
5°
50
4
木
1.00
5°
10
①甲同学分别选用三种材料不同而直径都为2cm的实心球、长度不同的细棉线组成单摆,完成了四组实验.各组实验的器材和部分测量数据如下表.其中最合理的实验是第
组.
②乙同学选择了合理的实验装置后,测出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图的T
2
-L图象,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=
(用符号表示).
③丙、丁两同学合作测量重力加速度,也测出几组不同摆长L和周期T的数值.丙用T
2
-L图象法处理求得重力加速度为g
丙
;丁用公式法
T=2π
L
g
处理求得重力加速度为g
丁
,实验后他们发现测摆长时忘了加上摆球的半径,则丙、丁两同学计算出的重力加速度数值关系为g
丙
g
丁
(填“>”“<”“=”).
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用游标卡尺测得摆球的直径为d(读数如图).
(1)该单摆在摆动过程中的周期为
.
(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=
.
(3)从图可知,摆球的直径为
cm.
(4)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的
.
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n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间
C.以摆线长作为摆长来计算
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算.
某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验,他设计的实验步骤是:
A.用游标卡尺测量摆球的直径d;
B.将摆球用细线系好,将细线的上端固定于O点;
C.用刻度尺测量细线的长度L
1
;
D.将摆球拉开约4°,由静止释放;
E.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t
1
,求出周期T
1
;
F.改变细线的长度为L
2
,记下相应的t
2
,求出周期T
2
;
G.求出L=
L
1
+
L
2
2
和T=
T
1
+
T
1
2
,将代入单摆周期公式T=2π
L+
d
2
g
,求出重力加速度g.
(1)如图所示是d的示数,读出d=
cm;
(2)你认为该同学以上步骤中有重大错误的是
(只写序号).
在做“利用单摆测重力加速度”实验中,某同学先测得摆长,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图1 所示,则
(1)秒表所示读数为
s.
(2)为了提高实验精度,在试验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值,再以l为横坐标T
2
为纵坐标,将所得数据连成直线如图2所示,则测得的重力加速度g=
.(保留三位有效数字)
0
26680
26688
26694
26698
26704
26706
26710
26716
26718
26724
26730
26734
26736
26740
26746
26748
26754
26758
26760
26764
26766
26770
26772
26774
26775
26776
26778
26779
26780
26782
26784
26788
26790
26794
26796
26800
26806
26808
26814
26818
26820
26824
26830
26836
26838
26844
26848
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26866
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