課時作業(yè) 五十三 實驗十一：單擺的周期與擺長的關(guān)系受迫振動和共振(限時：45分鐘)(班級_姓名_)1關(guān)于單擺擺球在運動過程中的受力，下列結(jié)論正確的是 () A擺球受重力、擺線的張力、回復(fù)力、向心力作用 B擺球的回復(fù)力最大時，向心力為零；回復(fù)力為零時，向心力最大 C擺球的回復(fù)力最大時，擺線中的張力大小比擺球的重力大 D擺球的向心力最大時，擺球的加速度方向沿擺球的運動方向2某同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，測得的重力加速度數(shù)值明顯大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值造成這一情況的可能原因是() A測量擺長時，把懸掛狀態(tài)的擺線長當(dāng)成了擺長 B測量周期時，當(dāng)擺球通過平衡位置時啟動秒表，記為第0次，此后擺球第30次通過平衡位置時制動秒表，讀出經(jīng)歷的時間為t，并由計算式T求得周期 C開始擺動時振幅過小 D所用擺球的質(zhì)量過大3(多選)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，由于擺球形狀不規(guī)則，無法準(zhǔn)確測量擺長l，但擺線的長度l可以準(zhǔn)確測量現(xiàn)使用同一擺球，多次改變擺線長度l并測得每一次相應(yīng)的擺動周期T.對于數(shù)據(jù)的處理方法，下列說法中正確的是() Al與T2不是直線關(guān)系 B擺長l可以利用lT2圖線求出 C. l與T2是直線關(guān)系，在理論上，lT2直線的斜率與lT2直線的斜率相同 Dl與T2是直線關(guān)系，在理論上，lT2直線的斜率與lT2直線的斜率不同4在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼很快就抖動起來，而且越抖越厲害，后來人們經(jīng)過了艱苦地探索，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法解決了這一問題，在飛機機翼前裝置配重桿的主要目的是 () A加大飛機的慣性 B使機體更加平衡 C使機翼更加牢固 D改變機翼的固有頻率5(多選)一個單擺做受迫振動，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系)如圖所示，則()第5題圖 A此單擺的固有周期約為0.5 s B此單擺的擺長約為2 m C若擺長減小，單擺的固有頻率增大 D若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動6(多選)惠更斯利用擺的等時性發(fā)明了帶擺的計時器，叫擺鐘擺鐘運行時克服摩擦所需的能量由重錘勢能提供，運動的速率由鐘擺控制旋轉(zhuǎn)鐘擺下端的螺母可以使擺上的圓盤沿擺桿上下移動，如圖所示，下列說法正確的是 ()第6題圖 A當(dāng)擺鐘不準(zhǔn)時需要調(diào)整圓盤位置 B擺鐘快了應(yīng)使圓盤沿擺桿上移 C由冬季變?yōu)橄募緯r應(yīng)使圓盤沿擺桿上移 D把擺鐘從廣州移到北京應(yīng)使圓盤沿擺桿上移7根據(jù)單擺周期公式T2，可以通過實驗測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热鐖D甲所示，將細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺(1)用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，其示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_mm.甲乙第7題圖(2)以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有_ a擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些 b擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的 c為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度 d拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于10度，在釋放擺球的同時開始計時，當(dāng)擺球回到開始位置時停止計時，此時間間隔t即為單擺周期T e拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于10度，釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間t，則單擺周期Tt/508如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖象，已知兩個振子質(zhì)量之比為mAmB23，彈簧的勁度系數(shù)之比為kAkB32，則它們的周期之比TATB_；它們的最大加速度之比為aAaB_. 第8題圖9如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺當(dāng)a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來，此時b擺的振動周期_(選填“大于”、“等于”或“小于”)d擺的周期圖乙是a擺的振動圖象，重力加速度為g，則a的擺長為_. 第9題圖10如圖甲所示是演示沙擺振動圖象的實驗裝置在木板上留下的實驗結(jié)果沙擺的運動可看作是簡諧運動若手用力F向外拉木板做勻速運動，速度大小是0.20 m/s.圖乙是某次實驗得到的木板的長度為0.60 m范圍內(nèi)的振動圖象，求這次實驗所用的沙擺的擺長(答案保留2位有效數(shù)字，計算時可以取2g)甲乙第10題圖課時作業(yè)(五十三)實驗十一：單擺的周期與擺長的關(guān)系受迫振動和共振1B【解析】擺球只受重力和拉力作用A錯誤；根據(jù)回復(fù)力和向心力的含義可判斷B正確，C、D錯誤2B【解析】由T2得gl，g值偏大說明l偏大或T偏小把懸掛狀態(tài)的擺線長當(dāng)成擺長，會使l偏小，g值偏小，A錯；擺球第30次通過平衡位置時，實際上共完成了15次全振動，周期T，誤認(rèn)為30次全振動，會使T變小，引起g值明顯偏大，B對；單擺周期與振幅和擺球質(zhì)量無關(guān)，CD錯誤3BC【解析】設(shè)擺球的重心到線與球結(jié)點的距離為r，根據(jù)單擺周期的公式T2得，llr，lT2r，所以擺長l可以利用lT2圖線求出，l與T2是直線關(guān)系，在理論上，lT2直線的斜率與lT2直線的相同，B、C正確4D【解析】飛機抖動得厲害是因為發(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問題，需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動力的頻率差距增大，在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿，改變的是機翼的固有頻率，故選項D正確5CD【解析】由圖可知，單擺的固有頻率為0.5 Hz，則單擺的固有周期為T2 s，A錯誤根據(jù)單擺周期方程T2，可得L1 m，B錯誤根據(jù)T2，若擺長減小，單擺的固有周期減小，故固有頻率增大，C正確；若擺長增大，固有周期變大，固有頻率減小，共振曲線的峰將向左移動，D正確6AC【解析】調(diào)整圓盤位置可改變擺長，從而達到調(diào)整周期的作用若擺鐘變快，是因為周期變小，應(yīng)增大擺長即下移圓盤，由冬季變?yōu)橄募荆瑪[桿變長，應(yīng)上移圓盤，從廣州到北京，g值變大周期變小，應(yīng)增加擺長綜上所述，選項A、C正確7(1)18.6(2)abe【解析】(1)由題圖主尺讀數(shù)18 mm，游標(biāo)尺的第6條刻度線與主尺刻度線對齊，讀數(shù)應(yīng)為0.6 mm，小鋼球直徑D18 mm0.6 mm18.6 mm(2)根據(jù)實驗要求，擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些，a正確；為了減小空氣阻力的影響，應(yīng)盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的擺球，b正確；為了使單擺的運動為簡諧運動，要求擺角不大于5度，為了減小測量的誤差，應(yīng)使擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，e正確82392【解析】由圖可知，A振子的周期為0.4 s，B振子的周期為0.6 s，故周期之比為TATB23；加速度最大時，有mAaAmBaB10kA5kB，最大加速度之比aAaB92.9等于【解析】受迫振動時，各擺的振動周期都等于a擺的振動周期；a擺的振動周期為T2t0，根據(jù)T2，得出l.100.56 m【解析】由圖線可知，沙擺的周期為：T s1.5 s，根據(jù)T2，可得：L m0.56 m.