图4
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)开始时刻摆球在何位置?
(3)若当地的重力加速度为10 m/s2,则这个摆的摆长是多少?
答 案
1.解析:选B 单摆是实际摆的理想化模型,实际摆只有在不计绳的伸缩、质量和阻力,以及小球可以看做质点时才能看做单摆,A错,B正确;单摆的运动只有在摆角很小时才能看作简谐运动,C错;两单摆结构相同,固有周期相同,但振动步调不一定相同,D错。
2.解析:选D 单摆做简谐运动时,摆球如同做圆周运动,摆球重力的切向分力充当回复力,摆球重力的径向分力与摆球拉力的合力充当向心力。
3.解析:选C 单摆的频率由摆长决定,摆长相等,频率相等,所以A、B错误;由机械能守恒,小球在平衡位置的速度越大,其振幅越大,所以C正确,D错误。
4.解析:选B 由计算g的公式g=可知,如果振动次数多数了一次,即T偏小,就会使g偏大,选项A错,B对;摆球的质量过大,不影响单摆的周期与摆长,所以不影响测得的重力加速度,选项C错;当l偏小时,求得的g偏小,选项D错。
5.解析:选C 由图像可知,两单摆的周期相等,则摆长相等,无法确定质量关系,故A错,C对。由题图可知振幅不同,且两个摆球不能同时到达最大位移处,即速度方向不能同时改变,故B、D错。
6.解析:选A 让小球在纸面内摆动,在摆角很小时,单摆以O点为悬点,摆长为L,周期为T=2π。让小球在垂直纸面内摆动,则摆球以OC的延长线与AB交点为中心摆,摆长为L+cos 30°=L+L,周期T′为T′=2π ,选项A正确。
7.解析:(1)主尺读数加游标尺读数的总和等于最后读数,0.9 cm+7× mm=0.97 cm,不需要估读。
(2)单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过5°,并从平衡位置计时,故A错误;