2.3 摆钟的物理原理知识点题库

一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是(　　)

A . t₁时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小 B . t₂时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 C . t₃时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大 D . t₄时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大

一单摆的摆长为40 cm，摆球在t＝0时刻正从平衡位置向右运动，若g取10 m/s² ，则在1 s时摆球的运动情况是(　　)

A . 正向左做减速运动，加速度正在增大 B . 正向左做加速运动，加速度正在减小 C . 正向右做减速运动，加速度正在增大 D . 正向右做加速运动，加速度正在减小

一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图象如图所示，则小球振动的周期为s，此单摆的摆长为m（重力加速度g 取10m/s² ，取π²≈10）．

下列说法正确的是（　　）

A . 介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播 B . 超声波比人耳可以听到的普通声波更容易发生衍射现象 C . 当观察者匀速靠近波源时，观察者接受的频率大于波源发出的频率 D . 系统在外力驱使下做受迫振动时，它的振动频率等于振动系统的固有频率 E . 一个单摆，在重庆做简谐运动的周期为T，则把它带到北极处，它做简谐运动的周期将小于T

有关振动与机械波的知识，下列说法正确的是（）

A . 已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向 B . 单摆在做受迫振动时，它的周期等于单摆的固有周期 C . 机械波从一种介质进入另一种介质后，它的频率保持不变 D . 产生干涉时，振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小 E . 发生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化

a、b两球分别悬在长l的两根细线上．将a球沿竖直方向举到悬挂点后轻轻释放，将b球移开平衡位置后轻轻释放，使它作简谐运动．它们第一次到达平衡位置的时间分别设为t_a、t_b ，则（）

A . t_a＞t_b B . t_a＜t_b C . t_a=t_b D . 无法比较

在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的（）

A .

B .

C .

D .

一单摆的摆长为40cm，摆球在t=0时刻正从平衡位置向左运动，（g取10m/s²），则在t=1s时摆球的运动情况是（）

某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。

①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示1。这样做的目的是（填字母代号）。

A．保证摆动过程中摆长不变

B．可使周期测量得更加准确

C．需要改变摆长时便于调节

D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L = 0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图2所示，则该摆球的直径为mm，单摆摆长为m。

③下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5⁰=0.087，sin15⁰=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）。

下列说法正确的是（）

A . 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 B . 机械波传播方向上各质点的振动周期与波源的振动周期相同 C . 能产生衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小 D . 黑洞之所以不能被看到任何光射出，是因为黑洞巨大的引力使环绕其运动的物体速度超过了光速 E . 地面上的人观测到的一高速飞行的火箭长度要比火箭上的人观测到的要短一些

电影中，质量为60kg的特工从楼顶出发，欲到达距离楼顶L=22.5m处的房间．如图所示，他通过手轮沿一条竖直悬垂的滑索从静止开始下滑．下滑时他可调节对手轮的压力，从获得足够的阻力以控制下滑加速度．开始时他放松手轮，自由下落1s；然后他调节手轮，匀速下落了12.5m；然后他再调节手轮，匀减速下滑，当滑到该房间的窗户A处时，速度恰好为0．此时他用脚踏蹬开窗户，自己向墙外侧反弹了 0.9m，然后进入窗内．（不计空气阻力；放松手轮时，不计手轮与滑索间的摩擦；不考虑特工的身高影响．g=10m/s²）

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求：

（1）下滑时滑索承受的最大拉力．
（2）从开始下落到进入窗内，特工所用的时间．（此小题结果保留1位小数）

如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（）

A . 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆共振曲线 B . 若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为 $\text{[math]}$ C . 图线II若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为 $\text{[math]}$ D . 若摆长约为 $\text{[math]}$ ，则图线I是在地球表面上完成的

某实验小组成员在进行单摆实验过程中有如下说法，其中正确的是（）

A . 测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为 $\text{[math]}$ B . 把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并释放摆球，在摆球经过平衡位置的同时开始计时 C . 某同学建立T²﹣L图象并利用图象的斜率求出当地的重力加速度，处理完数据后，该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即L＝l+d，这不影响重力加速度的求解 D . 如果把摆搬去海拔6000米的高原，摆的周期将变大

如图甲所示，0点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与0点之间。现将质量为m的摆球拉到A点释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，最大偏角为θ。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻，重力加速度为g。求：

（1）单摆回复力的最大值；
（2）单摆运动周期和摆长。

如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器可在竖直面内摆动，且在摆动过程中能持续向下流出一细束墨水．沿着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板，摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线．注射器喷嘴到硬纸板的距离很小，且摆动中注射器重心的高度变化可忽略不计．若按图乙所示建立xOy坐标系，则硬纸板上的墨迹所呈现的图样可视为注射器振动的图象．关于图乙所示的图象，下列说法中正确的是（）

A . x轴表示拖动硬纸板的速度 B . y轴表示注射器振动的位移 C . 匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期 D . 拖动硬纸板的速度增大，可使注射器振动的周期变短

如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（）

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A . 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆共振曲线 B . 图线II若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为2m C . 若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的 D . 若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为l₁：l₂= 25：4

下列说法正确的是（）

A . 为了更好地满足单摆的实验条件，我们尽量选择质量大、体积小的球和尽量细的线 B . 驱动力的频率越高，受迫振动的振幅越大 C . 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以增加透射光的强度 D . 当机械波从一端传播到另一端时，其中的质点不会沿着波的传播方向而迁移 E . 科学家通过比较某个星球与地球上同种元素发出的光的频率来计算该星球远离地球的速度是利用光的多普勒效应

单摆是一种理想化模型。如图所示，长为l的轻绳下端拴着一个可视为质点的小球，上端固定在倾角为θ的光滑斜面上，这个装置也可以等效为“单摆”。当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时，其周期为(重力加速度为g) ( )