高中物理探究单摆的周期与摆长的关系试题

关于单摆的运动有下列说法，正确的是(     )
①单摆的回复力是摆球的重力沿轨迹切线方向的分力
②单摆做简谐运动位于平衡位置时，摆球所受合力为零
③单摆的周期与质量无关与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关
④单摆做简谐运动的过程中回复力有时等于合力
⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快

A．①③④

B．②③④

C．③④⑤

D．①④⑤

甲、乙两个单摆的摆长之比为1∶2．摆球质量之比为4∶5 最大摆角之比为3∶2．它们在同一地点做简简运动，则甲、乙两单摆的频率之比为

A．

B．

C．

D．

做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的(　 　)

A．频率、振幅都不变	B．频率、振幅都改变
C．频率不变，振幅改变	D．频率改变，振幅不变

有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当时，以下对摆球的运动情况及其切向加速度变化情况的正确的是（     ）

A．正在向左做减速运动，加速度正在增大

B．正在向右做减速运动，加速度正在增大

C．正在向左做加速运动，加速度正在减小

D．正在向右做加速运动，加速度正在减小

有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的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．去北大的同学所测实验结果对应的图线是   （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比       ．

以下说法中正确的有     。
a．单摆做简谐运动的周期与摆长有关
b．做受迫振动的物体的振动频率与驱动力的频率无关，它总是等于物体的固有频率
c．真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的，与光源和观察者的运动有关
d．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的（　　）              　　

A．频率、振幅都不变	B．频率、振幅都改变
C．频率不变，振幅改变	D．频率改变，振幅不变

振动着的单摆摆球通过平衡位置时，它受到的回复力（　　）

A．指向地面	B．指向悬点
C．为零	D．垂直摆线，指向运动方向

如图所示，水平虚线下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，整个空间存在匀强电场（图中未画出）。质量为，电荷量为的小球静止于虚线上方点，在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为的冲量作用而做匀速直线运动。在点右下方的磁场中有定点，长为l的绝缘轻绳一端固定于点，另一端连接不带点的质量同为的小球，自然下垂。保持轻绳伸直，向右拉起，直到绳与竖直方向有一小于5^。的夹角，在P开始运动的同时自由释放到达点正下方点是速率为。两小球在点发生正碰，碰到电场，磁场消失，两小球黏在一起运动。两小球均视为质点，小球的电荷量保持不变，绳不可伸长不计空气阻力，重力加速度为。

（1）求匀强电场场强的大小和进入磁场时的速率；

（2）若绳能承受的最大拉力为,要使绳不断，至少为多大？

（3）求点距虚线的距离

某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是（填字母代号）。

A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为mm，单摆摆长为m。

下列振动图象真实地描述了对摆长约为的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知，，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）。

一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为。设地球的半径为。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度。

在探究单摆周期与摆长关系的实验中，
①关于安装仪器及测量时的一些实验操作，下列说法中正确的是      。（选填选项前面的字母）

A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长

B．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长，再将单摆悬挂在铁架台上

C．使摆线偏离竖直方向某一角度（接近5°），然后静止释放摆球

D．测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期

②实验测得的数据如下表所示。

次数	1	2	3	4	5
摆长	80.00	90.00	100.00	110.00	120.00
30次全振动时间	53.8	56.9	60.0	62.8	65.7
振动周期	1.79	1.90	2.00	2.09	2.19
振动周期的平方	3.20	3.61	4.00	4.37	4.80

 
请将笫三次的测量数据标在图9中，并在图9中作出T²随变化的关系图象。

③根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是     。
④根据图象，可求得当地的重力加速度为          m／s²。（结果保留3位有效数字）

有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N的一次全过程的闪光照片，如图所示（悬点和小钉未被摄入）。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为 （   ）

A．L/4

B．L/2

C．3L/4

D．无法确定

做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1／2，则单摆振动的

A．频率、振幅都不变	B．频率不变、振幅改变
C．频率、振幅都改变	D．频率改变、振幅不变

如图所示为一单摆．O为平衡位置，、分别是左右两个位移的最大位置，且摆角．则下列说法中正确的是（  ）

A．小球从→O的过程中，由小球受到的重力和细线的拉力的合力来提供回复力

B．小球每次经过平衡位置O时，小球的动能和动量、回复力均相同

C．小球从→的过程中，小球的加速度先增大后减小，速度先减小后增大

D．如果这个单摆在质量为M、半径为R的地球表面上做简谐运动时的周期为T，那么，这个单摆在质量为m、半径为r的月球表面上做简谐运动的周期为