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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?(g取10 m/s22可近似取为10)

解析:从共振曲线可知:单摆的固有振动频率f=0.5 Hz,因为f=,所以L=,代入数据可得L=1 m。从共振曲线可知,单摆发生共振时,A=8 cm,设单摆的质量为m,经过平衡位置的速度为vm,则此单摆在平衡位置的动能为,在振幅位置的势能为A2,由机械能守恒可得:

=A2

vm= 

代入数据得vm=0.25 m/s。

类比弹簧振子可知,单摆在振幅位置时的加速度最大,即a=,也即:

a==g=0.8 m/s2

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?荆州一模)(1)在一次用单摆测定重力加速度的实验中,图A的O点是摆线的悬挂点,a、b两点分别是球的上沿和球心,摆长L=
0.9950
0.9950
m.
(2)图B为测量周期用的秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1min,该单摆摆动n=50次时,长短针的位置如图所示,单摆振动的周期为T=
2.004
2.004
s.

(3)在实验操作过程中某同学发现他所使用的摆球形状有些扁平,且内部可能存在气隙,质量分布不均匀,他能否用该球完成这个实验.若能,请写出主要实验操作步骤:
①悬点仍在O点对应刻度,此时球最低点在刻度尺上读数为l1,测得单摆周期T1
①悬点仍在O点对应刻度,此时球最低点在刻度尺上读数为l1,测得单摆周期T1
②悬点仍在O点对应刻度,改变线长度,测此时球最低点在刻度尺上读数l2,测得单摆周期T2
②悬点仍在O点对应刻度,改变线长度,测此时球最低点在刻度尺上读数l2,测得单摆周期T2
两次单摆摆长变化△l=l2-l1
两次单摆摆长变化△l=l2-l1

计算重力加速度的表达式g=
4π2△l
T
2
2
-
T
2
1
4π2△l
T
2
2
-
T
2
1

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

选做题:请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答,则按A、B两小题评分.
A.(选修模块33)
(1)下列说法正确的是
 

A.当两个分子间的分子势能增大时,分子间作用力一定减小
B.大量分子的集体行为是不规则的,带有偶然性
C.晶体和非晶体在一定的条件下可以转化
D.人类利用能源时,是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能
(2)一定质量的理想气体,体积由V1压缩至V2,第一次是经过一个等温过程,最终气体压强是p1、气体内能是E1;第二次是经过一个等压过程,最终气体压强是p2、气体内能是E2;则p1
 
p2,E1
 
E2.(填“>”“=”或“<”)
(3)当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m:n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.
①用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图甲所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为
 

②求出估算油酸分子直径的表达式.
B.(选修模块34)
(1)下列说法正确的是
 

A.测定某恒星特定元素发出光的频率,对比地球上该元素的发光频率,可以推算该恒星远离地球的速度
B.无线电波没有偏振现象
C.红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
D.在一个确定的参考系中观测,运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关
(2)在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中,摆的振幅不要太大,摆线要细些、伸缩性要小,线的长度要尽量
 
(填“长些”或“短些”).悬点要固定,摆长是悬点到
 
的距离.
(3)如图乙,为一圆柱中空玻璃管,管内径为R1,外径为R2,R2=2R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管,为保证在内壁处光不会进入中空部分,问入射角i应满足什么条件?
C.(选修模块35)
(1)存在下列事实:①一对高能的γ光子相遇时可能产生一对正负电子;②一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子;③一个高能的γ光子经过重核附近时可能产生一对正负电子;④原子核发生变化时,只发射一些特定频率的γ光子.关于上述事实下列说法正确的是(电子质量me,光在真空中速度为c,普朗克常量为h)
 

A.事实①表明,微观世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能发生
B.事实②说明,动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律
C.事实③中,由于外界重核的参与,系统动量不守恒,而γ光子的频率需满足ν≥
mec2
h

D.事实④中表明,原子核的能级也是不连续的
(2)
 
232
90
Th
本身不是易裂变材料,但是一种增殖材料,它能够吸收慢中子变成
 
233
90
Th
,然后经过
 
 
衰变转变为易裂变材料铀的同位素
 
233
92
U

(3)如图丙为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系,当用光子能量为4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时,对应图线与横轴的交点U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J?s,电子电量e=1.6×10-19 C)(以下计算结果保留两位有效数字) 
①求阴极K发生光电效应的极限频率.
②当用光子能量为7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时,测得饱和电流为0.32μA,求阴极K单位时间发射的光电子数.精英家教网

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科目:高中物理 来源:河南省焦作市2010届高三一模理综物理部分 题型:实验题

(8分)有人说矿区的重力加速度偏大,某兴趣小组用单摆测定重力加速度的实验探究该问题。(1)用刻度尺测得摆长为,测量周期时用到了秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1min,该单摆摆动n=50次时,长短针的位置如图所示,所用时间为t=________s。



(2)用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=__________(不必代入具体数据)。
(3)若有一位同学在实验时测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2图象,就可以求出矿区的重力加速度.理论上T2图象是一条过坐标原点的直线,该同学根据实验数据作出的图象如图所示.
①造成图象不过坐标原点的原因最有可能是___________。
②由图象求出的重力加速度g=_______m/s2(取π2=9.87)。

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科目:高中物理 来源:2013届浙江省高二下学期阶段测试题物理卷(解析版) 题型:实验题

在一次用单摆测定重力加速度的实验中,图(甲)的O点是摆线的悬挂点,a、b点分别是球的上沿和球心,摆长L=_____________m.

甲                      乙

 

图(乙)为测量周期用的秒表,长针转一圈的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格1min,该单摆摆动n=50次时,长、短针位置如图所示,所用时间t=_____________s.

用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=_____________(不必代入具体数值)

 

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科目:高中物理 来源:江苏省淮阴中学、海门中学、天一中学2011-2012学年高三三校联考物理试题 题型:简答题

 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答。若三题都做,则按A、B两题评分。

A.(选修模块3-3)(12分)

1.下列说法中正确的是(      )

A.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体

B.一定质量气体压强不变温度升高时,吸收的热量一定大于内能的增加量

C.因为扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动

D.液体的表面层就象张紧的橡皮膜而表现出表面张力,是因为表面层的分子分布比液体内部紧密

2.将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴,则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的直径是_________m(保留一位有效数字)。

3.如图所示,一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁导热良好,开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g

(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p

(2)设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q

 

B.(选修模块3-4)(12分)

(1)下列说法中正确的是(      )

A.眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象

B.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

C.驱动力频率等于系统固有频率时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。

D.在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最高点时开始计时

(2)相对论论认为时间和空间与物质的速度有关;在高速前进中的列车的中点处,某乘客突然按下手电筒,使其发出一道闪光,该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等,都为c,站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______(填“相等”、“不等”)。并且,车上的乘客认为,电筒的闪光同时到达列车的前、后壁,地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______(填“前”、“后”)壁。

(3)如图所示,某列波在t=0时刻的波形如图中实线,虚线为t=0.3s(该波的周期T>0.3s)时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动,求质点P振动的周期和波的传播速度。

 

C.(选修模块3-5)(12分)

(1)下列说法正确的是(      )

A.电子的衍射现象说明实物粒子的波动性

B.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短

C.原子核内部某个质子转变为中子时,放出β射线

D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小

(2)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;现保持滑片P位置不变,光电管阴极材料的逸出功为________,若增大入射光的强度,电流计的读数________(填“为零”或“不为零”)。

(3)一个静止的,放出一个速度为v1的粒子,同时产生一个新核,并释放出频率为γ光子。写出该核反应方程式,求出这个核反应中产生的新核的速度v2。(不计光子的动量)

 

 

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同步练习册答案