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道题
1.
(2024高三下·广州模拟)
如图甲,由细线和装有墨水的容器组成单摆,容器底端墨水均匀流出。当单摆在竖直面内摆动时,长木板以速度
v
垂直于摆动平面匀速移动距离
L
, 形成了如图乙的墨痕图案,重力加速度为
g
, 则该单摆的摆长为( )
A .
B .
C .
D .
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+ 选题
1.
(2024·黔西模拟)
如图所示,一小球(质量为m、电荷量为q)用长为L的绝缘轻质细线悬挂于天花板上做单摆运动,此单摆可以视为简谐运动,O点为最低点,周期为T。现给空间加上竖直方向的匀强电场,此时单摆的最大摆角不变,周期为2T。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A .
电场方向竖直向下
B .
电场强度大小为
C .
单摆做简谐运动的周期与振幅无关
D .
单摆做简谐运动的周期与振幅有关
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+ 选题
1.
(2024高三下·长沙)
如图所示,小球悬挂在箱子顶端的拉力传感器上,球心到悬挂点的距离为
L
, 当箱子沿竖直方向做变速运动时,传感器的示数会变大或者变小,当箱子的加速度向上为
a
时,可认为重力加速度由
g
变为
, 当箱子的加速度向下为
a
时,可认为重力加速度由
g
变为
, 小球好像处在一个重力加速度为
的环境里,可把这个
称为等效重力加速度。下列说法正确的是( )
A .
当箱子向上做减速运动时,等效重力加速度
大于重力加速度
g
B .
当箱子向上的加速度等于3
g
时,且小球做单摆运动(最大摆角小于5°),则小球的运动周期为
C .
当箱子向上的加速度等于3
g
时,同时小球在箱子中做单摆运动(最大摆角小于5°),则运动过程小球的机械能守恒
D .
拉力传感器的示数
F
与小球的重力
的合力与小球的质量
m
之比等于等效重力加速度
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+ 选题
1.
(2024高二下·广州期中)
若把周期为
的单摆从
处搬到
的地方,则( )
A .
单摆的周期变大
B .
单摆的周期变小
C .
为了使其仍按
的周期走,则摆长应变长
D .
为了使其仍按
的周期走,则摆长应变短
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+ 选题
1.
(2024高二下·舟山月考)
类比是研究和解决物理问题的常用方法。如图1,对于劲度系数为k的轻质弹簧和质量为m小球组成一维振动系统,我们可以写出任意时刻振子的能量方程为
, 其中x为任意时刻小球偏离平衡位置的位移,v为瞬时速度,v和x满足
关系。振子简谐运动的周期与振子质量的平方根成正比,与振动系统的振动系数的平方根成反比,而与振幅无关,即
。
(1) 如图2,摆长为L、摆球质量为m的单摆在A、B间做小角度的自由摆动。请你类比弹簧振动系统从能量守恒的角度类推出单摆的周期公式(已知重力加速度g;取最低点为零势能面;θ很小时,有
, 弧长
)。
(2) 如图3电路,电容器充满电后,将开关置于线圈一侧时,由电感线圈L和电容C组成的电路称为LC振荡电路,是最简单的振荡电路。理论分析表明,LC振荡电路的周期与电感L、电容C存在一定关系。已知电感线圈的磁场能可表示为
, 电容器储存的能量可表示为
QU。请类比简谐运动,根据上述信息,通过对比状态描述参量,分析推导LC振荡电路(不计能量损失)的周期表达式,并定性画出振荡电路电流i随时间t的变化图像(
时,电容器开始放电,以顺时针为电流的正方向)。
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+ 选题
1.
(2024高二下·富阳月考)
惠更斯利用单摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙为摆钟的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动,摆钟的摆动可看作是单摆,下列说法正确的是( )
A .
在山脚走时准的摆钟,在山顶仍能走准
B .
若将摆钟的摆角由3°增加到5°(不计空气阻力),单摆的周期不变
C .
走时准确的摆钟,调节螺母向下移动,摆钟仍能走准
D .
将摆钟由北极移到赤道,单摆振动周期减小
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+ 选题
1.
(2024高二下·富阳月考)
图示为某景点的峡谷秋千,该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下说法正确的是( )
A .
当秋千摆动到最高点时,速度为零;最低点时,加速度为零
B .
游客臀部和座椅之间存在摩擦力,且在最低点摩擦力最大
C .
考虑阻力,秋千摆动幅度变小,经过最高点处的绳子拉力依次变大
D .
秋千下摆过程中,游客体会到的是失重;上摆过程中,体会到的是超重
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+ 选题
1.
(2024高二下·富阳月考)
如图甲所示,一单摆悬挂在O点,在O点正下方P点处有一个钉子,单摆摆动的夹角始终小于7°,从
时刻开始绳子上的拉力大小随时间t的变化如图乙所示,A、C分别为运动过程中左右两侧最高点,B为最低点,忽略一切阻力,下列说法正确的是
A .
绳子遇到钉子后,绳子上的拉力变小
B .
t = 0.4π s时小球在C位置
C .
OA的长度为0.4m
D .
OP之间的距离为1.2m
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+ 选题
1.
(2024高二下·新洲期中)
如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移
x
随时间
t
变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,
g
取
。对于这个单摆的振动过程,下列说法中正确的是( )
A .
单摆的位移
x
随时间
t
变化的关系式为
x
=8sin
πt
(cm)
B .
单摆的摆长约为2.0m
C .
从
t
=2.5s到
t
=3.0s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D .
从
t
=2.0s到
t
=2.5s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
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1.
(2024高二下·广州期中)
摆钟是一种较有年代的计时钟表。其基本原理是利用了单摆的周期性,结合巧妙的擒纵器设计,实现计时的功能。如图为其内部的结构简图,设原先摆钟走时准确,则( )
A .
摆动过程中,金属圆盘所受合力为其回复力
B .
摆钟在太空实验室内也可以正常使用的
C .
该摆钟从北京带到广州,为使走时准确,需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向上移动
D .
该摆钟在冬季走时准确,到夏季为了准时,考虑热胀冷缩需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向上移动
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