(1)一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象如圖所示,質(zhì)點(diǎn)振動頻率為
0.25
0.25
Hz;在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是
20
20
cm; t=4.5s時刻質(zhì)點(diǎn)的位移是
2
2
cm;在5s末,速度為
(填零或最大),加速度
最大
最大
(填零或最大)
(2)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)先測得擺線長為89.2cm,擺球的直徑如圖所示,然后用秒表記錄了單擺做30次全振動.
①該單擺的擺長為
90.225
90.225
cm.
②如果該同學(xué)測得的g值偏大,可能的原因是
ABD
ABD

A.測擺長時記錄的是擺球的直徑
B.開始計(jì)時時,秒表過遲按下
C.?dāng)[線上端牢固地系于懸點(diǎn),擺動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
D.實(shí)驗(yàn)中誤將29次全振動數(shù)為30次
③為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長l,測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的l與T的數(shù)值,再以l為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖所示,則測得的重力加速度g=
9.86
9.86
 m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)另一同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,用的擺球密度不均勻,無法確定重心位置.他第一次量得懸線長為l1(不計(jì)半徑),測得周期為T1;第二次量得懸線長為l2,測得周期為T2.根據(jù)上述數(shù)據(jù),g=
4π2(l2-l1)
T
2
2
-
T
2
1
4π2(l2-l1)
T
2
2
-
T
2
1
分析:(1)由圖象讀出周期T,由f=
1
T
,求出頻率.質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)通過的路程是四個振幅,根據(jù)時間10s與周期的關(guān)系,求解路程.由數(shù)學(xué)知識求解t=4.5s時刻質(zhì)點(diǎn)的位移.根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位置分析速度和加速度.
(2)①單擺擺長等于擺線長度l與擺球的半徑r之和,即L=l+r;②由單擺周期公式,求出重力加速度的表達(dá)式,根據(jù)重力加速度的表達(dá)式,分析重力加速度測量值偏大的原因.
(3)設(shè)擺球的重心到線與球結(jié)點(diǎn)的距離為r,根據(jù)單擺周期的公式分別列出方程,求解重力加速度.
解答:解:(1)由圖知,T=4s,則頻率f=
1
T
=0.25Hz.
n=
t
T
=
10
4
=2.5,而質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)通過的路程是四個振幅,半個周期內(nèi)通過的路程是兩個振幅,故在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是S=2.5×4A=20cm.
振動方程為y=Asin
T
t=2sin0.5πtcm,則t=4.5s時刻質(zhì)點(diǎn)的位移是y=2sin0.5π×4.5cm=
2
cm.
在5s末,質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移處,則速度為零,加速度最大.
(2)①單擺擺長等于擺線長度l與擺球的半徑r之和,即L=l+r=90.225cm;
②由單擺周期公式T=2π
L
g
,可知重力加速度g=
4π2L
T2

A、測擺長時記錄的是擺球的直徑,則擺長偏大,由g=
4π2L
T2
知,所測重力加速度偏大.故A正確.
B.開始計(jì)時時,秒表過遲按下,周期偏小,由g=
4π2L
T2
知,所測重力加速度偏大.故B正確.
C.?dāng)[線上端牢固地系于懸點(diǎn),擺動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了,T偏大,所測重力加速度偏。蔆錯誤.
D.實(shí)驗(yàn)中誤將29次全振動數(shù)為30次,周期偏小,由g=
4π2L
T2
知,所測重力加速度偏大.故D正確.
故選ABD
(3)設(shè)擺球的重心到線與球結(jié)點(diǎn)的距離為r,根據(jù)單擺周期的公式T=2π
L
g
 
  T1=2π
l1+r
g
,T2=2π
l2+r
g
聯(lián)立兩式解得  g=
4π2(l2-l1)
T
2
2
-
T
2
1

故答案為:
(1)0.25,20,
2
,零,最大
(2)①90.225、贏BD、9.86 m/s2 (3)g=g=
4π2(l2-l1)
T
2
2
-
T
2
1
點(diǎn)評:第3題運(yùn)用單擺周期公式分析處理實(shí)際問題,注意單擺的擺長等于擺球的重心到懸點(diǎn)的距離,不是擺線的長度.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖(1)所示為兩列簡諧橫波在同一繩上傳播時某時刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置為x=0.2m.則下列說法中正確的是
AC
AC

A.這兩列波發(fā)生干涉現(xiàn)象,且質(zhì)點(diǎn)M的振動始終加強(qiáng)
B.由圖示時刻開始,再經(jīng)1/4甲波周期,M將位于波峰
C.甲波的速度v1與乙波的速度v2一樣大
D.因波的周期未知,故兩列波波速的大小無法比較
(2)如圖(2)所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號.該電路中右側(cè)金屬板b固定不動,左側(cè)是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a,a、b構(gòu)成了一個電容器,且通過導(dǎo)線與穩(wěn)壓電源正.負(fù)極相接,a隨聲源S做簡諧振動,則
C
C

A. a振動過程中,a、b板之板的電場強(qiáng)度不變
B.a(chǎn)振動過程中,b板所帶的電量不變
C. a向右的位移最大時,a.b板構(gòu)成的電容器的電容最大
D. a振動過程中,電流計(jì)中始終有方向不變的電流
(3)為了觀察門外情況,有人在門上開一小圓孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體軸線與門面垂直,如圖(3)所示.從圓柱底面中心看出去,可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角,已知該玻璃的折射率為n,圓柱長為l,底面半徑為r,則視場角是
B
B

A.a(chǎn)rcsin
nl
r2+l2
    B.a(chǎn)rcsin
nr
r2+l2
  
C.a(chǎn)rcsin
r
r2+l2
      D.a(chǎn)rcsin
l
n
r2+l2
  

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科目:高中物理 來源:2010年延安市高二第二學(xué)期期末考試物理試題 題型:選擇題

一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動,它的振動圖像如圖4-1所示,下列判斷正確的是(    )

A.圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡

B.有向線段OA是質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移

C.振幅與有向線段OAx軸的投影之差等于質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移大小

D.有向線段OA的斜率是質(zhì)點(diǎn)在t1時刻的瞬時速率

 

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一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動,它的振動圖像如圖4-1所示,下列判斷正確的是(    )

A.圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡

B.有向線段OA是質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移

C.振幅與有向線段OAx軸的投影之差等于質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移大小

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一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動,它的振動圖像如圖4-1所示,下列判斷正確的是(    )

A.圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡

B.有向線段OA是質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移

C.振幅與有向線段OAx軸的投影之差等于質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移大小

D.有向線段OA的斜率是質(zhì)點(diǎn)在t1時刻的瞬時速率

 

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科目:高中物理 來源:2010年延安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二第二學(xué)期期末考試物理試題 題型:單選題

一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動,它的振動圖像如圖4-1所示,下列判斷正確的是(   )

A.圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡
B.有向線段OA是質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移
C.振幅與有向線段OAx軸的投影之差等于質(zhì)點(diǎn)在t1時間內(nèi)的位移大小
D.有向線段OA的斜率是質(zhì)點(diǎn)在t1時刻的瞬時速率

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