知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．某同学在进行研究弹簧振子的周期和小球质量的关系的实验时，利用如图甲所示装置进行了如下实验：让弹簧振子穿过一光滑的水平横杆，在弹簧振子的小球上安装一支笔，下面放一条纸带．当小球振动时，垂直于振动方向以恒定的加速度拉动纸带，加速度大小为a，这时笔在纸带上画出如图乙所示的一条曲线，请根据图乙中所测得的长度s₁，s₂，写出计算弹簧振子的周期的表达式：T=______．

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2．
在“利用沙摆描绘振动图象”的实验中，将细沙倒在漏斗中，当细沙漏出的同时，让沙摆摆动起来，一段时间后，形成的长条形沙堆如图\(1\)所示：两边高且粗，中间低且细。
\(①\)如果在沙摆摆动的同时匀速拉动下方纸板\((\)纸板上的虚线\(O_{1}O_{2}\)位于沙漏静止时的正下方\()\)，则一段时间后，形成如图\(2\)所示的曲线沙堆。分析可知，曲线沙堆在与虚线\(O_{1}O_{2}\) 垂直距离 ______ \((\)选填“近”或“远”\()\)的位置低且细。

\(②\)图\(3\)为图\(2\)中纸板上曲线沙堆的俯视图，沿沙摆振动方向建立\(x\)轴，沿\(O_{1}O_{2}\)方向建立\(t\)轴，就利用沙堆曲线得到了沙摆的振动图象。请说明为什么要匀速拉动下方纸板。 ______

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3．回答下列问题：
（1）图（a）是用力传感器对单摆振动过程进行测量的装置图，图（b）是力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图象，根据图（b）的信息可得，摆球摆到最低点的时刻为 ______ s，摆长为 ______ m （取π²=10）．

（2）单摆振动的回复力是 ______
A．摆球所受的重力
B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C．悬线对摆球的拉力
D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
（3）某同学的操作步骤如下，其中正确的是 ______
A．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端缠绕在铁架台上
B．用米尺量得细线长度l，测得摆长为l+d/2
C．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
D．让小球在水平面内做圆周运动，测得摆动周期，再根据公式计算重力加速度．

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4．如图所示弹簧下面挂一个质量为m的物体，物体在竖直方向作振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长．重力加速度为g．则物体在振动过程中
（1）物体在竖直方向作简谐运动的过程中机械能是否守恒？ ______ ．
A．机械能守恒 B．机械能不守恒 C．不确定
（2）物体在最高点回复力 ______ 最低点回复力．（大于，小于或等于）
（3）物体的最大弹性势能等于 ______ ．
（4）物体最低点弹力等于 ______ ．

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5．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图（1）所示，在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图（2）所示．

（1）刚开始计时时，振子位移x= ______ ；t=17s时，x= ______ ．
（2）若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离为 ______ ．
（3）写出振子的振动方程为 ______ （用正弦函数表示）．

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6．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中：
①需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为 ______ mm．

②一组同学测得不同摆长L单摆对应的周期T，将数据填入表格中，根据表中数据，在坐标纸上描点，以T为纵轴，L为横轴，作出做简谐运动的单摆的T-L图象．根据作出的图象，能够得到的结论是 ______ ．
A．单摆周期T与摆长L成正比
B．单摆周期T与摆长L成反比
C．单摆周期T与摆长L的二次方根成正比
D．单摆摆长L越长，周期T越大
③另一组同学进一步做“用单摆测定重力加速度”的实验，讨论时有同学提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是 ______ ．
A．适当加长摆线
B．质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的
C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期．

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7．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1所示．这样做的目的是 ______ （填选项前字母）．

A．保证摆动过程中摆长不变，在改变摆长时方便调节摆长
B．可使周期测量得更加准确
C．保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他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．
③如果他测得的g值偏小，可能的原因是 ______ ．（填选项前字母）
A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
B．测摆线长时摆线拉得过紧
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．

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8．
图甲是一个单摆振动的情形，\(O\)是它的平衡位置，\(B\)、\(C\)是摆球所能到达的最远位置\(.\)设摆球向右方向运动为正方向\(.\)图乙是这个单摆的振动图象\(.\)根据图象回答：

\((1)\)单摆振动的频率是多大？
\((2)\)开始时刻摆球在何位置？
\((3)\)若当地的重力加速度为\(10m/s^{2}\)，试求这个摆的摆长是多少？

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9．
简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图 \((1)\)所示，在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔\(P\)，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔\(P\)在纸带上画出的就是小球的振动图象\(.\)取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图\((2)\)所示．

\((1)\)刚开始计时时，振子位移\(x=\) ______ ；\(t=17s\)时，\(x=\) ______ ．
\((2)\)若纸带运动的速度为\(2cm/s\)，振动图线上\(1\)、\(3\)两点间的距离为 ______ ．
\((3)\)写出振子的振动方程为 ______ \((\)用正弦函数表示\()\)．

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