如圖所示為一單擺的共振曲線，該單擺的擺長約為多少?共振時單擺的振幅多大?共振時擺球的最大加速度和最大速度的大小各為多少?(g取10 m/s2,π2可近似取為10)

解析：從共振曲線可知：單擺的固有振動頻率f=0.5 Hz,因為f=,所以L=,代入數(shù)據(jù)可得L=1 m。從共振曲線可知，單擺發(fā)生共振時，A=8 cm,設單擺的質量為m，經(jīng)過平衡位置的速度為vm,則此單擺在平衡位置的動能為，在振幅位置的勢能為A2,由機械能守恒可得：

=A2

vm= 

代入數(shù)據(jù)得vm=0.25 m/s。

類比彈簧振子可知，單擺在振幅位置時的加速度最大，即a=,也即：

a==g=0.8 m/s2。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?荊州一模）（1）在一次用單擺測定重力加速度的實驗中，圖A的O點是擺線的懸掛點，a、b兩點分別是球的上沿和球心，擺長L=
0.9950
0.9950
m．
（2）圖B為測量周期用的秒表，長針轉一周的時間為30s，表盤上部的小圓共15大格，每一大格為1min，該單擺擺動n=50次時，長短針的位置如圖所示，單擺振動的周期為T=
2.004
2.004
s．

（3）在實驗操作過程中某同學發(fā)現(xiàn)他所使用的擺球形狀有些扁平，且內部可能存在氣隙，質量分布不均勻，他能否用該球完成這個實驗．若能，請寫出主要實驗操作步驟：
①懸點仍在O點對應刻度，此時球最低點在刻度尺上讀數(shù)為l1，測得單擺周期T1．
①懸點仍在O點對應刻度，此時球最低點在刻度尺上讀數(shù)為l1，測得單擺周期T1．
②懸點仍在O點對應刻度，改變線長度，測此時球最低點在刻度尺上讀數(shù)l2，測得單擺周期T2．
②懸點仍在O點對應刻度，改變線長度，測此時球最低點在刻度尺上讀數(shù)l2，測得單擺周期T2．
兩次單擺擺長變化△l=l2-l1．
兩次單擺擺長變化△l=l2-l1．

計算重力加速度的表達式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 來源： 題型：閱讀理解

選做題：請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．
A．（選修模塊33）
（1）下列說法正確的是
 
．
A．當兩個分子間的分子勢能增大時，分子間作用力一定減小
B．大量分子的集體行為是不規(guī)則的，帶有偶然性
C．晶體和非晶體在一定的條件下可以轉化
D．人類利用能源時，是將高品質的能量釋放出來并最終轉化為低品質的內能
（2）一定質量的理想氣體，體積由V1壓縮至V2，第一次是經(jīng)過一個等溫過程，最終氣體壓強是p1、氣體內能是E1；第二次是經(jīng)過一個等壓過程，最終氣體壓強是p2、氣體內能是E2；則p1
 
p2，E1
 
E2．（填“＞”“=”或“＜”）
（3）當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m：n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴．
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖甲所示．（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）則油膜面積為
 
．
②求出估算油酸分子直徑的表達式．
B．（選修模塊34）
（1）下列說法正確的是
 
．
A．測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度
B．無線電波沒有偏振現(xiàn)象
C．紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象
D．在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關
（2）在“研究單擺周期與擺長的關系”實驗中，擺的振幅不要太大，擺線要細些、伸縮性要小，線的長度要盡量
 
（填“長些”或“短些”）．懸點要固定，擺長是懸點到
 
的距離．
（3）如圖乙，為一圓柱中空玻璃管，管內徑為R1，外徑為R2，R2=2R1．一束光線在圓柱橫截面內射向玻璃管，為保證在內壁處光不會進入中空部分，問入射角i應滿足什么條件？
C．（選修模塊35）
（1）存在下列事實：①一對高能的γ光子相遇時可能產生一對正負電子；②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產生一對正負電子；③一個高能的γ光子經(jīng)過重核附近時可能產生一對正負電子；④原子核發(fā)生變化時，只發(fā)射一些特定頻率的γ光子．關于上述事實下列說法正確的是（電子質量me，光在真空中速度為c，普朗克常量為h）
 
．
A．事實①表明，微觀世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生
B．事實②說明，動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律
C．事實③中，由于外界重核的參與，系統(tǒng)動量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν≥
mec2
h

D．事實④中表明，原子核的能級也是不連續(xù)的
（2）
 
232
90
Th本身不是易裂變材料，但是一種增殖材料，它能夠吸收慢中子變成
 
233
90
Th，然后經(jīng)過
 
次
 
衰變轉變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫟耐凰?span id="rjvegbd" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
 
233
92
U．
（3）如圖丙為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關系，當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時，對應圖線與橫軸的交點U1=-2.37V．（普朗克常量h=6.63×10-34 J?s，電子電量e=1.6×10-19 C）（以下計算結果保留兩位有效數(shù)字） 
①求陰極K發(fā)生光電效應的極限頻率．
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時，測得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時間發(fā)射的光電子數(shù)．精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源：河南省焦作市2010屆高三一模理綜物理部分 題型：實驗題

（8分）有人說礦區(qū)的重力加速度偏大，某興趣小組用單擺測定重力加速度的實驗探究該問題。（1）用刻度尺測得擺長為，測量周期時用到了秒表，長針轉一周的時間為30s，表盤上部的小圓共15大格，每一大格為1min，該單擺擺動n=50次時，長短針的位置如圖所示，所用時間為t=________s。



（2）用以上直接測量的物理量的英文符號表示重力加速度的計算式為g=__________（不必代入具體數(shù)據(jù)）。
（3）若有一位同學在實驗時測出多組單擺的擺長l和運動周期T，作出T2—圖象，就可以求出礦區(qū)的重力加速度.理論上T2—圖象是一條過坐標原點的直線，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如圖所示.
①造成圖象不過坐標原點的原因最有可能是___________。
②由圖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 來源：2013屆浙江省高二下學期階段測試題物理卷（解析版） 題型：實驗題

在一次用單擺測定重力加速度的實驗中，圖（甲）的O點是擺線的懸掛點，a、b點分別是球的上沿和球心，擺長L=_____________m．

甲                      乙
 

圖（乙）為測量周期用的秒表，長針轉一圈的時間為30s，表盤上部的小圓共15大格，每一大格1min，該單擺擺動n=50次時，長、短針位置如圖所示，所用時間t=_____________s．

用以上直接測量的物理量的英文符號表示重力加速度的計算式為g=_____________（不必代入具體數(shù)值）

 

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科目：高中物理 來源：江蘇省淮陰中學、海門中學、天一中學2011-2012學年高三三校聯(lián)考物理試題 題型：簡答題

 【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區(qū)域內作答。若三題都做，則按A、B兩題評分。

A．（選修模塊3－3）（12分）

1．下列說法中正確的是（      ）

A．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體

B．一定質量氣體壓強不變溫度升高時，吸收的熱量一定大于內能的增加量

C．因為擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現(xiàn)象和布朗運動也叫做熱運動

D．液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力，是因為表面層的分子分布比液體內部緊密

2．將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml�，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2，則估算油酸分子的直徑是_________m（保留一位有效數(shù)字）。

3．如圖所示，一直立汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內壁光滑且缸壁導熱良好，開始時活塞被螺栓K固定。現(xiàn)打開螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p0，重力加速度為g。

（1）求活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強p；

（2）設周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。

 

B．（選修模塊3－4）（12分）

（1）下列說法中正確的是（      ）

A．眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象

B．電磁波和機械波都能產生干涉和衍射現(xiàn)象

C．驅動力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。

D．在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經(jīng)過最高點時開始計時

（2）相對論論認為時間和空間與物質的速度有關；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的______（填“前”、“后”）壁。

（3）如圖所示，某列波在t=0時刻的波形如圖中實線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時刻的波形圖。已知t=0時刻質點P正在做加速運動，求質點P振動的周期和波的傳播速度。

 

C．（選修模塊3－5）（12分）

（1）下列說法正確的是（      ）

A．電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子的波動性

B．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短

C．原子核內部某個質子轉變?yōu)橹凶訒r，放出β射線

D．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小

（2）2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規(guī)律。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓�，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。

（3）一個靜止的，放出一個速度為v1的粒子，同時產生一個新核，并釋放出頻率為的γ光子。寫出該核反應方程式，求出這個核反應中產生的新核的速度v2。（不計光子的動量）

 

 

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