當(dāng)前位置： 2020年北京市通州區(qū)高考物理一模試卷> 試題詳情

有些知識(shí)我們可能沒有學(xué)過，但運(yùn)用我們已有的物理思想和科學(xué)方法，通過必要的分析和推理可以解決一些新的問題。
（1）單擺做簡諧振動(dòng)，請(qǐng)推導(dǎo)出其振動(dòng)頻率f表達(dá)式（已知單擺擺長為L、單擺擺球質(zhì)量為m、當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）；
（2）在彈吉他時(shí)，當(dāng)撥動(dòng)琴弦時(shí)，琴弦會(huì)發(fā)生振動(dòng)，琴弦振動(dòng)的頻率f由琴弦的質(zhì)量m、長度L和所受彈撥力F決定。請(qǐng)寫出琴弦振動(dòng)的頻率f與琴弦的質(zhì)量m、長度L和所受彈撥力F的關(guān)系式；
（3）現(xiàn)將弦的長度L減小18%，論證琴弦振動(dòng)的頻率將如何改變？

【考點(diǎn)】探究單擺周期與擺長的關(guān)系．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：110引用：1難度：0.7

相似題

1．在探究單擺周期與擺長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：
（1）關(guān)于安裝儀器及測(cè)量時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是
。
A．先將擺球和擺線放在水平桌面上測(cè)量擺長l,再將單擺懸掛在鐵架臺(tái)上
B．使擺線偏離豎直方向某一角度θ（小于10°），然后靜止釋放擺球
C．測(cè)出擺球兩次通過最低點(diǎn)位置的時(shí)間間隔求解此單擺振動(dòng)的周期
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。

次數(shù) 1 2 3 4 5

擺長l/m 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2

30次全振動(dòng)時(shí)間t/s 53.8 56.9 60.0 62.8 65.7

振動(dòng)周期T/s 1.79 1.90 2.00 2.09 2.19

振動(dòng)周期的平方T²/s² 3.20 3.61 4.00 4.37 4.80

請(qǐng)將第3次測(cè)量所得的數(shù)據(jù)標(biāo)在圖中，并在圖中作出T²隨l變化的關(guān)系圖線。
（3）根據(jù)數(shù)據(jù)及圖像可知單擺振動(dòng)周期的平方與擺長的關(guān)系是
。（用T、l表示）
（4）已知單擺周期T=2π
1
g
，根據(jù)圖像，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=
m/s²。（m取3.14，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

發(fā)布：2024/7/1 8:0:9組卷：1引用：0難度：0.7

解析

2．在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）該實(shí)驗(yàn)中用于測(cè)時(shí)間的儀器是圖乙中的
（單選）。
（2）擺球直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量，如圖丙所示，則擺球直徑d=
cm。
（3）某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)時(shí)間的儀器損壞了，他采用了一種新的方式來探究兩者的關(guān)系，裝置如圖丁，兩單擺懸掛點(diǎn)高度相同，單擺A的擺長略大于單擺B的擺長。實(shí)驗(yàn)中，首先仔細(xì)觀察兩擺球的擺動(dòng)過程，當(dāng)兩擺球同時(shí)同方向經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)數(shù)，記錄A全振動(dòng)次數(shù)，直至兩擺球再次同時(shí)同方向經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)結(jié)束，A共完成N次全振動(dòng)，則兩單擺的周期之比T_A：T_B為
。該同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩單擺周期的平方之比很接近擺長之比，但存在誤差，在l_A＞l_B的情況下，有時(shí)
T
2
A
T
2
B
＞
l
A
l
B
，有時(shí)
I
2
A
T
2
B
＜
l
A
l
B
則原因可能是
（單選）。
A．兩擺球質(zhì)量不同
B．靜止懸掛時(shí)兩擺球高度不同
C．記錄擺長時(shí)漏加了擺球的半徑
D．對(duì)兩擺球同時(shí)同方向經(jīng)過最低點(diǎn)的判斷存在誤差
發(fā)布：2024/7/16 8:0:9組卷：5引用：1難度：0.7
解析
3．某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。
（1）他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖甲所示。這樣做的目的是
（填字母代號(hào)）。
A．保證擺動(dòng)過程中擺長不變
B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確
C．需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié)
D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖乙所示，則該擺球的直徑為
mm。
（3）下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過程，圖丙中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖像，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是
（填字母代號(hào)）。
發(fā)布：2024/8/12 0:0:0組卷：7引用：1難度：0.6
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次數(shù)	1	2	3	4	5
擺長l/m	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2
30次全振動(dòng)時(shí)間t/s	53.8	56.9	60.0	62.8	65.7
振動(dòng)周期T/s	1.79	1.90	2.00	2.09	2.19
振動(dòng)周期的平方T²/s²	3.20	3.61	4.00	4.37	4.80