高中物理探究单摆的周期与摆长的关系试题

如图12－1－9甲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．图乙所示是这个单摆的振动图象．根据图象回答：(取π²＝10)

(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？

有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度．已知该单摆在海平面处的周期是T₀.当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h.(把地球看做质量均匀分布的半径为R的球体)

要使单摆的振动周期变小，可采用下列哪些做法(　　)

A．使摆球的质量减小

B．使单摆的摆线变长

C．将单摆从赤道移到北极

D．将单摆从平原移到高山上

一绳长为L的单摆，在平衡位置正上方的P处有一个钉子，如图2所示，这个摆的周期是   

A．	B．
C．	D．

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，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.（计算结果取三位有效数字）
（2）他测得的g值偏小，可能原因是：          

A．实验中误将51次全振动计为50次。

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次全振动计为50次。

（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L和T的数值，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）

一个单摆在质量为m₁、半径为R₁的星球上做周期为T₁的简谐运动，在质量为m₂、半径为R₂的星球上做周期为T₂的简谐运动，求T₁与T₂之比。

一个单摆在甲地时，在时间t内完成m次全振动，移至乙地时，经过相同的时间完成n次全振动，则甲、乙两地重力加速度大小之比g_甲：g_乙等于______________。

如图5所示是一个单摆在地球表面做受迫振动时的共振曲线，它表示振幅A与驱动力的频率f的关系，关于此单摆下列说法正确的是（  ）

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

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

如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等，则
 

A．甲、乙两振子的频率相同

B．甲、乙两个振子的相位差恒为π

C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值

D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大

如图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B点的是________球

把地球上的一个秒摆(周期等于2s的摆称为秒摆)拿到月球上去，它的振动周期变为多少？已知地球质量M_地=5.98×10²⁴kg，半径R_地=6.4×10⁶m，月球质量M_月=7.34×10²²kg，半径R_月=1.74×10⁶m。（保留两位有效数字）

几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。

①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=        ；
②若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值        （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

一摆长为,摆球质量为m的单摆在做简谐运动时，最大偏角为θ，那么在摆球从最大偏角位置运动到平衡位置的过程中，下列结论正确的是（    ）        

A．重力对摆球的冲量为

B．重力的功率为

C．合外力对摆球做的功为

D．重力对摆球做正功使摆球的机械能增加

如图所示，小球（可视为质点）在光滑圆弧形斜槽中的最低点O点附近做机械振动，槽半径远大于球的运动弧线长.若从O点开始计时，经过3s小球第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该小球第三次经过M点还需的时间是（    ）

A．8s

B．4s

C．14s

D．s