單擺. ⑴單擺振動(dòng)的回復(fù)力是重力的切向分力.不能說成是重力和拉力的合力.在平衡位置振子所受回復(fù)力是零.但合力是向心力.指向懸點(diǎn).不為零. ⑵當(dāng)單擺的擺角很小時(shí)時(shí).單擺的周期.與擺球質(zhì)量m.振幅A都無關(guān).其中l(wèi)為擺長(zhǎng).表示從懸點(diǎn)到擺球質(zhì)心的距離.要區(qū)分?jǐn)[長(zhǎng)和擺線長(zhǎng). ⑶小球在光滑圓弧上的往復(fù)滾動(dòng).和單擺完全等同.只要擺角足夠小.這個(gè)振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).這時(shí)周期公式中的l應(yīng)該是圓弧半徑R和小球半徑r的差. ⑷擺鐘問題.單擺的一個(gè)重要應(yīng)用就是利用單擺振動(dòng)的等時(shí)性制成擺鐘.在計(jì)算擺鐘類的問題時(shí).利用以下方法比較簡(jiǎn)單:在一定時(shí)間內(nèi).擺鐘走過的格子數(shù)n與頻率f成正比(n可以是分鐘數(shù).也可以是秒數(shù).小時(shí)數(shù)--).再由頻率公式可以得到: 例2. 已知單擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng).懸點(diǎn)正下方3L/4處有一個(gè)釘子.讓擺球做小角度擺動(dòng).其周期將是多大? 解:該擺在通過懸點(diǎn)的豎直線兩邊的運(yùn)動(dòng)都可以看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).周期分別為和.因此該擺的周期為 : 例3. 固定圓弧軌道弧AB所含度數(shù)小于5°.末端切線水平.兩個(gè)相同的小球a.b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑.比較它們到達(dá)軌道底端所用的時(shí)間和動(dòng)能:ta＿＿tb.Ea＿＿2Eb. 解:兩小球的運(yùn)動(dòng)都可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一部分.時(shí)間都等于四分之一周期.而周期與振幅無關(guān).所以ta= tb,從圖中可以看出b小球的下落高度小于a小球下落高度的一半.所以Ea>2Eb. 例4. 將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上.可以測(cè)量快速變化的力.用這種方法測(cè)得的某單擺擺動(dòng)過程中懸線上拉力大小隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示.由此圖線提供的信息做出下列判斷:①t＝0.2s時(shí)刻擺球正經(jīng)過最低點(diǎn),②t＝1.1s時(shí)擺球正處于最高點(diǎn),③擺球擺動(dòng)過程中機(jī)械能時(shí)而增大時(shí)而減小,④擺球擺動(dòng)的周期約是T＝0.6s.上述判斷中正確的是 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 解:注意這是懸線上的拉力圖象.而不是振動(dòng)圖象.當(dāng)擺球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí).懸線上的拉力最小,當(dāng)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí).懸線上的拉力最大.因此①②正確.從圖象中看出擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的拉力一次比一次小.說明速率一次比一次小.反映出振動(dòng)過程擺球一定受到阻力作用.因此機(jī)械能應(yīng)該一直減小.在一個(gè)周期內(nèi).擺球應(yīng)該經(jīng)過兩次最高點(diǎn).兩次最低點(diǎn).因此周期應(yīng)該約是T＝1.2s.因此答案③④錯(cuò)誤.本題應(yīng)選C. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（1）某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作：
①用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑如圖1所示，擺球直徑為
2.06
2.06
cm．把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測(cè)量擺線長(zhǎng)，通過計(jì)算得到擺長(zhǎng)L．
②用秒表測(cè)量單擺的周期．當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n=0，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到n=60時(shí)秒表的示數(shù)如圖2所示，該單擺的周期是T=
2.24
2.24
s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
③測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L數(shù)值后，畫出T2-L圖象如圖2，此圖線斜率的物理意義是
C
C

A．g     B．
1
g
      C．
4π2
g
      D.
g
4π2

④與重力加速度的真實(shí)值比較，發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果偏大，分析原因可能是
D
D

A．振幅偏小  B．在單擺未懸掛之前先測(cè)定其擺長(zhǎng)
C．將擺線長(zhǎng)當(dāng)成了擺長(zhǎng)  D．開始計(jì)時(shí)誤記為n=1
⑤該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測(cè)出了重力加速度．他采用的方法是：先測(cè)出一擺線較長(zhǎng)的單擺的振動(dòng)周期T1，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度△l，再測(cè)出其振動(dòng)周期T2．用該同學(xué)測(cè)出的物理量表達(dá)重力加速度為g=
g=
4π2△l
T
2
1
-
T
2
2
g=
4π2△l
T
2
1
-
T
2
2
．
（2）（8分）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4.8V  2W”的字樣，現(xiàn)在測(cè)定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U 2的關(guān)系曲線．有下列器材可供選用：
A．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）　　  B．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）
C．電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）   D．定值電阻R1=3kΩ     E．定值電阻R2=15kΩ           F．滑動(dòng)變阻器R（10Ω，2A）  G．學(xué)生電源（直流6V，內(nèi)阻不計(jì)）    H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
①為了使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用
A
A
，定值電阻應(yīng)選用
D
D
，從而改裝電壓表；
②為減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求從零開始多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D4的方框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出P-U2圖象，下面的圖4中四個(gè)圖象中可能正確的是
C
C
．

查看答案和解析>>

某大學(xué)物理系學(xué)生組織驢友團(tuán)去云南自助游，在云南鳳慶地區(qū)發(fā)現(xiàn)很多千年古茶樹，直徑很大，兩個(gè)大人都合抱不過來．于是他們想利用單擺原理對(duì)大樹的直徑進(jìn)行測(cè)量．他們用輕而長(zhǎng)的細(xì)線繞樹一周，使細(xì)線長(zhǎng)度等于樹干周長(zhǎng)（已預(yù)留出打結(jié)部分的長(zhǎng)度）．然后在線下端系一個(gè)小鐵球，制成一個(gè)單擺．
某同學(xué)的操作步驟為：
a．將細(xì)線的上端固定在一根離地很高的橫桿上；
b．在擺線偏離豎直方向5°位置靜止釋放小球；
c．當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期T．
（1）該同學(xué)的上述步驟中錯(cuò)誤的是：
C
C
（將該步驟的序號(hào)填入橫線）．應(yīng)改為：
記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T=
t
n
記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T=
t
n
．
（2）因?yàn)樾¤F球的直徑未知，所以該同學(xué)用公式：l測(cè)=
gT2
4π2
，并將當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎荡�，近似地求出樹干的周長(zhǎng)，進(jìn)一步求出樹干直徑．則該樹干直徑與真實(shí)值相比：d測(cè)
＞
＞
d真．（選填“＞”、“＜”、“=”）

查看答案和解析>>

精英家教網(wǎng)（1）有以下說法：
A．在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為減小偶然誤差，應(yīng)測(cè)出單擺作n次全振動(dòng)的時(shí)間t，利用T=
tn
求出單擺的周期
B．如果質(zhì)點(diǎn)所受的合外力總是指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
C．變化的磁場(chǎng)一定會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)
D．圖甲振蕩電路中的電容器正處于放電狀態(tài)
E．X射線是比紫外線頻率低的電磁波
F．只有波長(zhǎng)比障礙物的尺寸小的時(shí)候才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
G．在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，頻率越高，波長(zhǎng)越短
其中正確的是
 
．
（2）如圖乙所示，一束平行單色光由空氣斜射入厚度為h的玻璃磚，入射光束與玻璃磚上表面夾角為θ，入射光束左邊緣與玻璃磚左端距離為b1，經(jīng)折射后出射光束左邊緣與玻璃磚的左端距離為b2，可以認(rèn)為光在空氣中的速度等于真空中的光速c．求：光在玻璃磚中的傳播速度v．

查看答案和解析>>

某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,已知單擺擺動(dòng)過程中的擺角小于5°;在測(cè)量單擺的周期時(shí),從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時(shí)間內(nèi)為t;在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí),先用毫米刻度尺測(cè)得懸掛后的擺線長(zhǎng)(從懸點(diǎn)到擺球的最上端)為L(zhǎng),再用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑為d.

(1)用上述物理量的符號(hào)寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g =                   .

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的            .

A.單擺的懸點(diǎn)未固定緊,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線增長(zhǎng)了

B.把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為(n + 1)次擺動(dòng)的時(shí)間

C.以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來計(jì)算

D.以擺線長(zhǎng)與擺球的直徑之和作為擺長(zhǎng)來計(jì)算

(3) 某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用秒表測(cè)單擺完成40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖所示，則單擺的周期為______________s。

（4）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)L并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù)，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，并求得該直線的斜率k。則重力加速度g=________  。(用k表示)若根據(jù)所得數(shù)據(jù)連成的直線的延長(zhǎng)線沒過坐標(biāo)原點(diǎn)，而是與縱軸的正半軸相交于一點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)過程中可能存在的失誤是             ，因此失誤，由圖象求得的重力加速度的g            (偏大，偏小，無影響)

 

查看答案和解析>>

某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,已知單擺擺動(dòng)過程中的擺角小于5°;在測(cè)量單擺的周期時(shí),從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時(shí)間內(nèi)為t;在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí),先用毫米刻度尺測(cè)得懸掛后的擺線長(zhǎng)(從懸點(diǎn)到擺球的最上端)為L(zhǎng),再用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑為d.

(1)用上述物理量的符號(hào)寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g =                    .

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的            .

A.單擺的懸點(diǎn)未固定緊,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線增長(zhǎng)了

B.把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為(n + 1)次擺動(dòng)的時(shí)間

C.以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來計(jì)算

D.以擺線長(zhǎng)與擺球的直徑之和作為擺長(zhǎng)來計(jì)算

(3) 某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用秒表測(cè)單擺完成40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖所示，則單擺的周期為______________s。

（4）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)L并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù)，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，并求得該直線的斜率k。則重力加速度g=________  。(用k表示)若根據(jù)所得數(shù)據(jù)連成的直線的延長(zhǎng)線沒過坐標(biāo)原點(diǎn)，而是與縱軸的正半軸相交于一點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)過程中可能存在的失誤是              ，因此失誤，由圖象求得的重力加速度的g             (偏大，偏小，無影響)

 

查看答案和解析>>


同步練習(xí)冊(cè)答案