高中物理探究单摆的周期与摆长的关系试题

在“利用单摆测重力加速度”的实验中
①测得摆线长，小球直径D，小球完成n次全振动的时间t，则实验测得的重力加速度的表达式g＝      ；
②实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是             。

A．把摆线的长度当成了摆长

B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线变长

C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记成了n次全振动的时间

D．摆球的质量过大

③为了减少实验误差，可采用图象法处理数据，通过多次改变摆长，测得多组摆长L和对应的周期T，并作出T²—L图象，如图所示。若图线的斜率为k，则用k表示重力加速度的测量值g=             。

在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：
A．取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；
B．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l；
C．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5°），然后由静止释放小球；
D．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。
①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=         ；
②若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是       
（选填下列选项前的序号）
A、测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长
B、摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长
C、测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期
D、摆球的质量过大
③在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图象法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T²-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=       。

④这位同学查阅资料得知，单摆在最大摆角q较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角q的关系，他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角q时的周期T，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知，图乙中的纵轴表示的是           ，图线延长后与横轴交点的横坐标为          。

如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固定在同一水平面上相距为l的两点上，使AOB成直角三角形，∠BAO＝30°.已知OC线长是l，下端C点系着一个小球．下列说法正确的是(以下皆指小角度摆动)(　　)．

A．若让小球在纸面内振动，周期T＝2π
B．若让小球在垂直纸面内振动，周期T＝2π
C．若让小球在纸面内振动，周期T＝2π
D．若让小球在垂直纸面内振动，周期T＝2π

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

利用单摆测定重力加速度的实验中，已知摆线的长度为l₀，摆球的直径为d

实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示，则单摆的周期
T＝_____；重力加速度的表达式g＝________（用题目中的物理量表示）。

某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量不同摆长情况下单摆的振动周期，并以L为横坐标，为纵坐标，做出了图线，如图2所示，由此图线可知重力加速度为            。

一个单摆和一个弹簧振子，在上海调节使得它们的振动周期相等(设为T)．现在把它们一起拿到北京，若不再做任何调节．设这时单摆的振动周期为T₁，弹簧振子的振动周期为T₂，则它们的周期大小的关系为(　　)．

A．T1<T2＝T

B．T1＝T2<T

C．T1>T2＝T

D．T1<T2<T

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

如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是（ ）

A．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为（m+M）g

B．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为mg

C．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为（m+M）g

D．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为（3m+M）g

如图所示，单摆摆球的质量为m，摆长为L，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v。重力加速度为g，不计空气阻力。则摆球从A运动到B的过程中

A．重力做的功为

B．重力的最大瞬时功率为mgv

C．重力的功率先增大后减小

D．摆球运动到最低点B时绳的拉力为

如图所示，一台玩具电机的轴上安有一个小皮带轮甲，通过皮带带动皮带轮乙转动（皮带不打滑），皮带轮乙上离轴心O距离2mm处安有一个圆环P．一根细绳一端固定在圆环P上，另一端固定在对面的支架上，绳呈水平方向且绷直．在绳上悬挂着4个单摆a．b．c．d．已知电动机的转速是150r/min，甲、乙两皮带轮的半径之比为1︰5，4个单摆的摆长分别是100cm、80cm、60cm、40cm．电动机匀速转动过程中，哪个单摆的振幅最大（    ）

A．单摆a

B．单摆b

C．单摆c

D．单摆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

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？

如图所示，将小球甲、乙、丙（都可视为质点）分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心A出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙沿圆弧轨道从C点运动D，且C点很靠近D点。如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是：(      ) 
  
A．甲球最先到达D点，乙球最后到达D点
B．甲球最先到达D点，丙球最后到达D点
C．丙球最先到达D点，乙球最后到达D点
D．甲球最先到达D点，无法判断哪个球最后到达D点