高中物理探究单摆的周期与摆长的关系试题

我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为

A．

B．

C．

D．

已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m，则两摆长l_a和l_b分别为 （   ）

A．la=2.5m， lb=0.9m	B．la=0.9m， lb=2.5m
C．la=2.4m， lb=4.0m	D．la=4.0m， lb=2.4m

下列说法正确的是     。（双选，填入正确选项的标号）

A．同一单摆，在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期

B．在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同

C．在波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直

D．两列频率不同的波可以产生干涉现象

E．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场

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

如图所示，惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟， 钟摆摆动的周期由钟摆的等效摆长（整个钟摆重心到悬挂点的距离），旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的重圆盘沿摆杆上下移动，为了使原来计时正确的钟摆在以下变化时计时依然正确，以下说法正确的是(    )   

A．把摆钟从福建移到北京(北京g较大)应使圆盘沿摆杆上移

B．摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移

C．冬季走时正确，到夏季时应使圆盘沿摆杆上移

D．把摆钟从地球带到月球，一定可以通过向上移动圆盘调节到计时正确

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s，则
(1)他测得的重力加速度g＝________m/s²。（π²=9.86）
(2)他测得的g值偏小，可能的原因是________

A．测摆线长时摆线拉得过紧

B．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

C．开始计时时，秒表过迟按下

D．实验中误将49次全振动数为50次

(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆线长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标。T²为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k。则重力加速度g＝________。(用k表示)

用20分度的游标卡尺测量物件长度如图，由图可知其长度为          mm；

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5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

一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）下列是供学生自主选择的器材。你认为应选用的器材是         。（填写器材的字母代号）

A．约1m长的细线

B．约0.3m长的铜丝

C．约0.8m长的橡皮筋

D．直径约1cm的实心木球

E．直径约1cm的实心钢球
F．直径约1cm的空心铝球
（2）该同学在安装好如图所示的实验装置后，测得单摆的摆长为L，然后让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过最低点时开始计时，在完成N次全振动时停止计时，测得时间为t。请写出测量当地重力加速度的表达式g=_________。（用以上测量的物理量和已知量的字母表示）
（3）为减小实验误差，该同学又多次改变摆长L，测量多组对应的单摆周期T，准备利用T²-L的关系图线求出当地重力加速度值。相关测量数据如下表：

次数	1	2	3	4	5
L/m	0.800	0.900	1.000	1.100	1.200
T/s	1.79	1.90	2.01	2.11	2.20
T^2/s^2	3.22	3.61	4.04	4.45	4.84

 
该同学在图中已标出第1、2、3、5次实验数据对应的坐标，请你在该图中用符号“+”标出与第4次实验数据对应的坐标点，并画出T²-L关系图线。

（4）根据绘制出的T²-L关系图线，可求得g的测量值为     m/s²。（计算结果保留2位有效数字）

在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是

A．自由下落的小球，其所受合外力的方向与其速度方向相同

B．做平抛运动的小球，其所受合外力的方向不断改变

C．做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心

D．做简谐运动的单摆小球，其所受合外力的方向总与速度方向相同

如图甲所示是用沙摆演示振动图像的实验装置，此装置可视为摆长为L的单摆，沙摆的运动可看作简谐运动，实验时在木板上留下图甲所示的结果。若用手拉木板做匀速运动，速度大小是v。图乙所示的一段木板的长度是s。下列说法正确的是

A．可估算出这次实验所用沙摆对应的摆长

B．若增大手拉木板的速度，则沙摆的周期将变大

C．若减小沙摆摆动时的最大摆角，则沙摆的周期将变小

D．若增大沙摆的摆长，保持拉动木板的速度不变，则仍将得到与图乙完全相同的图样

如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触．现摆球a向左拉开一小角度后释放．若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（     ）

A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等

B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等

C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同

D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置

在“用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上。 
（A）长1m左右的细绳； （B）长30cm左右的细绳； （C）直径2 cm的钢球；（D）直径2cm的木球； （E）秒表；   （F）时钟；    （G）最小刻度是厘米的直尺； （H）最小刻度是毫米的直尺。 所选择的器材是___________________。 
（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T²～L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），可求得g=　　　　　　。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是　　　　　的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 

如图所示，在一根张紧的水平绳子上挂着四个摆，其中a、c摆长相等。让a摆在垂直于水平绳的方向振动起来，通过张紧的绳子给另外三个摆施加驱动力，使它们各自做受迫振动。可以观察到b、c、d三个摆的运动情况是

A．三个摆的振动周期相同	B．三个摆的振动振幅相同
C．b摆的振动振幅最大	D．d摆的振动周期最小

如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是(　　)

A．摆长约为10cm

B．摆长约为1m

C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动

D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动