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如图所示为一单摆的共振曲线,该单摆的摆长约为多少?共振时单摆的振幅为多大?共振时...

如图所示为一单摆的共振曲线,该单摆的摆长约为多少?共振时单摆的振幅为多大?共振时摆球的最大加速度和最大速度的大小各为多少?(g10 m/s2)

 

l=1 m Am=8 cm am=0.8 m/s2 vm=0.25 m/s 【解析】试题分析:单摆做阻尼振动,振幅越来越小,周期不变,振动过程中,机械能不守恒,物体的振动频率与受迫振动频率相等。当固有频率与实际平率接近时振幅越大。所以本题单摆的振幅是8cm,共振时摆球的最大加速度是0.8m/s2最大速度大小为0.25m/s 由题意知,当单摆共振时频率,即:,振幅A=8cm=0.08m,由得: 如图所示, 摆能达到的最大偏角的情况下,共振时:,(其中以弧度为单位,当很小时,,弦A近似为弧长。)所以: 。根据单摆运动过程中机械能守恒可得:。其中:
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考点分析:
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某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径为2.00 cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图所示,则:

(1)该摆摆长为______cm,秒表所示读数为______s.

(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是(  )

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动记为50

 

(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的lT的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g______(k表示)

 

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(1)探究单摆周期与摆长的关系的实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示.测量方法正确的是________(选填”)

(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示.光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为________.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将________(变大不变变小”),图乙中的Δt________(变大不变变小”)

 

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如图所示,一个弹簧振子在AB间做简谐运动,O是平衡位置,把向右的方向选为正方向,以某时刻作为计时零点(t=0),经过1/4周期,振子具有正方向的最大加速度,那么如图所示的四个振动图象中能正确反映振动情况的图象是(  )

A.     B.

C.     D.

 

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如图所示为同一实验室中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知(  )

A. 两摆球质量相等

B. 两单摆的摆长相等

C. 两单摆相位相差

D. 在相同的时间内,两摆球通过的路程总有s2s

 

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若保持单摆的摆长不变,而使摆球的质量增加为原来的4倍(摆球大小不变),并使摆球经过平衡位置时,速度减为原来的1/2,则单摆振动的(   )

A. 频率不变,振幅不变    B. 频率不变,振幅改变

C. 频率改变,振幅改变    D. 频率改变,振幅不变

 

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