时间:2017-03-02 09:59:31
1、简答题 用长为l的细线把一个小球悬挂在倾角为θ的光滑斜面上,然后将小球偏离自然悬挂的位置拉到A点,偏角α≤5°,如图所示.当小球从A点无初速释放后,小球在斜面上往返振动的周期为多少?
参考答案:2π
本题解析:在光滑斜面上时,小球重力垂直于斜面的分力被斜面的支持力所平衡,另一个沿着斜面的分力G1=mgsinθ可分解成两个分力(如图所示):
F1=G1sinα=mgsinθ·sinα
F1=G1cosα=mgsinθ·cosα
其中F2的方向始终沿着悬线,F1的方向垂直悬线.因此,F1就是使小球往返振动的回复力,即
F回=F1=mgsinθ·sinα.
在小振幅的条件下(α<5°),同样满足关系
sinα≈α=
=
=
则:F回=mgsinθ·
可见,放在光滑斜面上的单摆,同样做简谐运动,与竖直悬挂的单摆相比较,相当于重力加速度变为:g′=gsinθ.
所以振动周期:T=2π
=2π
.
本题难度:简单
2、选择题 一个弹簧振子放在光滑的水平桌面上,第一次把它从平衡位置拉开距离为d,释放后做简谐运动,振动频率为f;第二次把它从平衡位置拉开距离为3d,释放后仍做简谐运动,其振动频率为f2.则f1:f2等于( )
A.1:3
B.3:1
C.1:1
D.
| 3 |
参考答案:弹簧振子的振动周期公式T=2π
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,甲、乙两个单摆的悬点在同一水平天花板上,两摆球间用一根细线水平相连,以水平地板为参考面,甲、乙两摆线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2,且θ1>θ2.当细线突然断开后,两摆球都做简谐运动,下列说法中正确的是( )
A.甲摆的周期等于乙摆的周期
B.甲摆的振幅等于乙摆的振幅
C.甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能
D.甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度
参考答案:A、根据几何关系得,甲的摆长大于乙的摆长,摆角大于乙的摆角,所以甲的振幅大于乙的振幅.根据T=2π
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 设人自然步行时的跨步频率与手臂自然摆动的频率一致(人手臂自然摆到的频率与臂长的关系,类似于单摆固有频率与摆长的关系),且人和步幅与身高成正比,由此估测人的步行速度v与身高L的关系为( )
A.v∝L2
B.v∝L
C.v∝
| L |
1
参考答案:人的速度等于步幅与跨步频率的乘积,即v=λf; 本题解析: 本题难度:简单 5、选择题 A、B两个单摆,在同一地点A全振动N1次的时间内B恰好全振动了N2次,那么A、B摆长之比为(?) 参考答案:D 本题解析:A、B两个物体在相同的时间内振动周期之比为 本题难度:简单 |