高中物理探究单摆的周期与摆长的关系试题

如图甲所示是演示沙摆振动图像的实验装置在木板上留下的实验结果。沙摆的运动可看作是简谐运动。若手用力F向外拉木板作匀速运动，速度大小是0.20m/s．图14乙是某次实验得到的木板的长度为0.60m范围内的振动图像，那么这次实验所用的沙摆的摆长为________cm。（答案保留2位有效数字，计算时可以取）

）．（下列五幅图中关于振动和波的说法正确的是（     ）（填入正确选项前的字母，选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分，每选错一个扣3分，最低得0分）

A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，则该运动是简谐运动
B．若单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，则此时回复力为F=－x
C．若此图为某简谐横波某时刻的波形图，则此时质点A、C之间的距离就是该波的一个波长
D．若实线为某简谐横波某时刻的波形图，且此时质点M沿y轴负向运动，则经极短时间后波形图可能如虚线所示
E．人站在水边观察，看不到远处水面下的物体，是因为水面下远处物体的光线射到界面上，入射角较大，发生了全反射，没有光能射到人眼处而不被觉察

下列说法正确的是（   ） （填入正确选项前的字母，选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分，每选错一个扣3分，最低得0分）

A．摆钟偏快时可缩短摆长进行校准

B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高

C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

D．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些

E．光从水中射入玻璃中，发现光线偏向法线，则光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度

如图所示，单摆摆长为Lm，做简谐运动，C点在悬点O的正下方，D点与C相距为X m，C、D之间是光滑水平面，当摆球A到左侧最大位移处时，小球B从D点以某一速度v匀速地向C点运动，A、B二球在C点迎面相遇，求小球B的速度大小。 （重力加速度为g）（本题15分）

下列说法正确的是     。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关

B．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大于绿光的干涉条纹间距

C．相对论认为空间和叫间与物质的运动状态有关

D．各种波均会发生偏振现象

E．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应

地球半径为R₀，地表面重力加速度为g₀，登山运动员在某山的山顶做单摆实验，测得单摆的摆长为L，周期为T，由以上条件表示此山的高度。

下列说法中正确的是             。

A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关

B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象

C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关

D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10 cm长的细线和小铁球

如图，竖直平面内有一半径为1.6 m、长为10 cm的圆弧轨道，小球置于圆弧端点并从静止释放，取g＝10 m/s²，小球运动到最低点所需的最短时间为（     ）

A．0.2π s

B．0.4π s

C．0.8π s

D．π s

有以下说法：其中正确的是        (选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。有错选得分为0分）

A．在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆作n次全振动的时间t，利用t/n求出单摆的周期

B．如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动

C．变化的磁场一定会产生变化的电场

D．图中振荡电路中的电容器正处于放电状态

E．X射线是比紫外线频率低的电磁波
F．只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象
G．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短

下列有关物理史和物理知识的说法正确的是（  ）

A．单摆在整个运动过程中一定有一个位置合外力为零

B．简谐波中质点的振动方向总是垂直于波的传播方向

C．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象

D．回路中磁通量为零的时刻其磁通变化率可以不为零

如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，即F=-kx，其中k是由系统本身特性决定的线性回复力常数，那么质点的运动就是简谐运动。

（1）图1所示为一理想单摆，摆球的质量为m，摆长为L。重力加速度为g。请通过计算说明该单摆做简谐运动的线性回复力常数k=?
（2）单摆做简谐运动的过程中，由于偏角很小，因此可以认为摆球沿水平直线运动。
如图2所示，质量为m的摆球在回复力F=-kx作用下沿水平的x轴做简谐运动，若振幅为A，在平衡位置O点的速度为v_m，试证明：。
（3）如图3所示，两个相同的理想单摆均悬挂在P点。将B球向左拉开很小的一段距离由静止释放，B球沿水平的x轴运动，在平衡位置O点与静止的C球发生对心碰撞，碰撞后B、C粘在一起向右运动。已知摆球的质量为m，摆长为L。释放B球时的位置到O点的距离为d。重力加速度为g。求B、C碰撞后它们沿x轴正方向运动的最大距离。

（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是________mm；（2）如图乙，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是________ mm.

）下列说法中正确的是____。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给5分。选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动

B．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2，则单摆振动的频率将不变，振幅变小

C．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度不一定相同

D．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大,单摆的振幅越大

E．机械波在介质中传播时, 各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动

）（有以下说法：其中正确的是        

A．在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆作n次全振动的时间t，利用t/n求出单摆的周期

B．如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动

C．变化的磁场一定会产生变化的电场

D．图甲振荡电路中的电容器正处于放电状态

E．X射线是比紫外线频率低的电磁波
F．只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象
G．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短

一个理想单摆，已知周期为T，如果由于某种原因（如移到其他星球），自由落体加速度为原来的1/2，振幅为原来的1/3，摆长为原来的1/4，摆球质量为原来的1/5，则它的周期为    。