高中物理探究单摆的周期与摆长的关系试题

（1）两个同学分别利用清华大学和广东中山大学的物理实验室，各自在那里用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T²～L图象，如图甲所示．在中山大学的同学所测实验结果对应的图线是 __________(选填A或B)。

（2）在清华大学做实验的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图像，如图（乙）所示。关于a、b两个摆球的振动图像，下列说法正确的是_________________.
A．a、b两个单摆的摆长相等     B.b摆的振幅比a摆小
C.a摆的机械能比b摆大        D.在t=1s时有正向最大加速度的是a摆

某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：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为t，该单摆在摆动过程中的周期为________；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长，再用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________cm。

(14分)如图所示，一个光滑的圆弧形槽半径为R，放在水平地面上，圆弧所对的圆心角小于5°.AD的长为x，今有一小球m₁以沿AD方向的初速度v从A点开始运动，要使小球m₁可以与固定在D点的小球m₂相碰撞，那么小球m₁的速度v应满足什么条件？

(10分)(1)“在探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．

(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图a所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图b所示，则该单摆的振动周期为________，若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图b中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．

如图所示，在O点悬一根细长直杆，杆上穿着一个弹性小球A，用长为l的细线系着另一个小球B，上端也固定在O点，将B拉开，使细线偏离竖直方向一个小角度，将A停在距O点处，同时释放，若B第一次回到平衡位置时与A正好相碰(g取10 m/s²，π²取10)，则(　　)．

A．A球与细杆之间不应有摩擦力

B．A球的加速度必须等于4 m/s^2

C．A球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍

D．A球受的摩擦力等于其重力的0.4倍

一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法中正确的是(　　)．

A．振动能量逐渐转化为其他形式的能

B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能

C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能

D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能

单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是(　　)．

A．位移逐渐减小

B．速度逐渐减小

C．动能逐渐减小

D．振动的能量逐渐转化为其他形式的能

针对用单摆测重力加速度的实验，下面各种对实验误差的影响的说法中正确的是 (　　)．

A．在摆长和时间的测量中，时间的测量对实验误差影响较大

B．在摆长和时间的测量中，长度的测量对实验误差影响较大

C．将振动次数n记为(n＋1)，测算出的g值比当地的公认值偏大

D．将摆线长当作摆长，未加摆球的半径测算出的g值比当地的公认值偏大

利用单摆周期公式测重力加速度时，测出几组摆长和相应周期T，并作出了T²L图线，如图所示，已知图像与横轴间的夹角为θ，图线上A、B两点的坐标分别为(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，则可以得重力加速度g＝________.

一位同学用单摆做测定重力加速度的实验，他将摆挂起后，进行了如下步骤：
A．测摆长l：用米尺量出摆线的长度；
B．测周期T：将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第1次，接着一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间t，算出单摆的周期T＝；
C．将所测得的l和T代入单摆的周期公式T＝2π，算出g，将它作为实验的最后结果写入报告中去．
指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正．(不要求进行误差计算)

用单摆测定重力加速度时，有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上________．(填字母)

A．1 m长的粗绳

B．1 m长的细线

C．半径为1 cm的小木球

D．半径为1 cm的小铅球

E．时钟
F．秒表
G．最小刻度为mm的米尺
H．最小刻度为cm的米尺
I．铁架台 
J．附砝码的天平

如图甲为测定长木板B在桌面上运动时的加速度的装置．A为沙摆，当沙摆摆动经过平衡位置时开始计时(设为第1次经过平衡位置)，当它第30次经过平衡位置时测得所需的时间为29 s．图乙为某次实验在运动的木板上留下的沙子的痕迹，测得数据如图乙所示，则木板的加速度为________m/s².

某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，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101.5 s．则
(1)他测得的重力加速度g＝________ m/s².
(2)他测得的g值偏小，可能的原因是________．(填选项前面的字母)

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，秒表过迟按下

D．实验中误将49.5次全振动数为50次

如图所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图1-3-16所示是这个单摆的振动图像．根据图像回答：(取π²＝10)

甲　　　　           　　　　　乙
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为10 m/s²，试求这个摆的摆长是多少？

一个摆长为l₁的单摆，在地面上做简谐运动，周期为T₁，已知地球的质量为M₁，半径为R₁，另一摆长为l₂的单摆，在质量为M₂，半径为R₂的星球表面做简谐运动，周期为T₂.若T₁＝2T₂，l₁＝4l₂，M₁＝4M₂，则地球半径与星球半径之比R₁∶R₂为(　　)．

A．2∶1

B．2∶3

C．1∶2

D．3∶2