題目列表(包括答案和解析)
如下圖所示,為一單擺及其振動圖像,由下圖回答:
(1)單擺的振幅為_____,頻率為_____,擺長為_____;一個周期內位移x最大的時刻為_____.
(2)若擺球從E指向G為正方向,α為最大擺角,則圖像中O、A、B、C點分別對應單擺中的___點.一周期內加速度為正且減小,并與速度同方向的時間范圍是________.勢能增加且速度為正的時間范圍是________.
(3)單擺擺球多次通過同一位置時,下述物理量變化的是
[ ]
A.位移 B.速度 C.加速度
D.動量 E.動能 F.擺線張力
(4)當在懸點正下方處有一光滑水平細釘可擋住擺線,且.則單擺周期為____s.比較釘擋繩前后擺線的張力.
(5)若單擺擺球的最大位移處擺線斷了,此后球做什么運動?若在擺球過平衡位置時擺線斷了,擺球又做什么運動?
(1)(6分)如圖所示為某一時刻簡諧波的圖像,波的傳播方向沿x軸正方向。下列說法正確的是(選對一個給2分,選對兩個給4分,選對三個給6分,選錯一個扣3分,最低得分為0分)
A.質點A、D的振幅相等
B.在該時刻質點B、E的速度大小和方向都相同
C.在該時刻質點A、C的加速度為零
D.在該時刻質點D的速度方向為-y方向
E.圖中所有質點都做簡諧運動且振動周期相同
(2)(5分)幾名學生進行野外考察,登上一山峰后,他們想粗略測出山頂處的重力加速度。于是他們用細線拴好石塊P系在樹枝上以O點為懸點做成一個簡易單擺,如圖所示。然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進行了測量。同學們首先測出擺長L,然后將石塊拉開一個小角度,由靜止釋放,使石塊在豎直平面內擺動(系石塊的樹枝始終靜止),用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t。
①利用測量數(shù)據(jù)計算山頂處重力加速度的表達式g = ;
②若振動周期測量正確,但由于難以確定石塊重心,只是測出懸點O到石塊上方的節(jié)點A的距離,并就把OA距離當做擺長,這樣計算出來的山頂處重力加速度值比真實值 (選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(3)(9分)兩束平行的、同頻率的紅色細激光束,垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上,如圖所示。已知其中一條光線始終不改變傳播方向穿過玻璃,它的入射點是O;另一條光線的入射點為A,穿過玻璃后兩條光線交于P點。已知玻璃截面的圓半徑為R,,,光在真空中的速度為c。求:
① 玻璃材料對該紅光的折射率;
② 光從A點到達P點的時間。
(1)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后,其光路如圖所示.下列說法正確的是________.
A.單色光1的波長大于單色光2的波長
B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度
C.單色光1的光子能量小于單色光2的光子能量
D.單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角
(2)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,由單擺做簡諧運動的周期公式得到.只要測量出多組單擺的擺長l和運動周期T,作出T2-l圖象,就可求出當?shù)氐闹亓铀俣,理論?I>T2-l圖象是一條過坐標原點的直線.某同學在實驗中,用一個直徑為d的帶孔實心鋼球作為擺球,多次改變懸點到擺球頂部的距離l0,分別測出擺球做簡諧運動的周期T后,作出T2-l圖象,如圖所示.
①造成圖象不過坐標原點的原因可能是
A.將l0記為擺長l;
B.擺球的振幅過小
C.將(lo+d)計為擺長l
D.擺球質量過大
②由圖像求出重力加速度g=________m/s2(取π2=9.87)
(3)x=0的質點在t=0時刻開始振動,產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14 s時刻波的圖象如圖所示,質點A剛好開始振動.
①求波在介質中的傳播速度;
②求x=4 m的質點在0.14 s內運動的路程.
(4分)有位同學想知道家中一把小鐵鎖的重心位置,做了如下實驗:用一輕細線一端系在小鐵鎖上,將其懸掛起來,如圖(a)所示,近似將其當作單擺處理。先用米尺量出懸點到小鐵鎖下端的距離L,然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個小角度由靜止釋放,測出其30次全振動的時間,算出振動周期T。多次改變懸線長并重復上面操作,得到多組L、T的數(shù)據(jù),作出L―T2圖像如圖(b)所示。則可知小鐵鎖的重心到其下端的距離為________cm;同時可測得當?shù)刂亓铀俣却笮開_______m/s2。
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