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。
如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为和,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边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 |
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,其中对提高测量结果精度有利的是 ( )
A.适当加长摆线 |
B.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的 |
C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大 |
D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期 |
单摆做简谐运动时,其回复力是 ( )
A.摆球所受的重力 | B.悬线对摆球的拉力 |
C.摆球重力在垂直悬线方向上的分力 | D.摆球所受重力与悬线拉力的合力 |
以下物理学知识的相关叙述,其中正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 |
B.变化的电场周围不一定产生变化的磁场 |
C.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理 |
D.狭义相对论认为,在惯性参照系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关 |
E.在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量n次全振动的总时间时,计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜。
(1)用单摆测定重力加速度的实验中,除了铁架台、秒表外,还有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上__________ (填字母)。
A.1m长的粗绳
B.1m长的细线
C.半径为lcm的小木球
D.半径为lcm的小铅球
E.最小刻度为mm的米尺
F. 最小刻度为cm的米尺
G.附砝码的天平
(2)若实验中测得的g值偏大,则可能的原因是_________
A、摆长中没有加小球的半径
B、开始计时时秒表过迟按下
C、在一定的时间内,把29次全振动误数成了30次
D、在振动过程中悬点出现松动,致使摆长变大
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.则它们的频率之比为( )
A. | B. | C.1/4 | D.4/1 |