正确率40.0%一摆长为$${{l}}$$的单摆做简谐运动,从某时刻开始计时,经过$$t=\frac{1 1 \pi} {2} \sqrt{\frac{l} {g}}$$,摆球具有负向最大加速度,下面四个图象分别记录了该单摆从计时时刻开始到$$\frac{3 T} {2}$$的振动图象,其中正确的是()
A
A.svg异常
B.svg异常
C.svg异常
D.svg异常
2、['简谐运动振动图象', '单摆的振动图像', '周期和频率']正确率40.0%svg异常
D
A.质点振动的振幅为$${{2}{c}{m}}$$
B.质点振动的频率为$${{4}{H}{z}}$$
C.在$${{2}{s}}$$末,质点的加速度最大
D.在$${{2}{s}}$$末,质点的速度最大
3、['单摆的振动图像', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']正确率60.0%svg异常
D
A.$${{t}_{1}}$$时刻摆球速度最大,回复力最大
B.$${{t}_{2}}$$时刻摆球速度为零,回复力最大
C.$${{t}_{3}}$$时刻摆球速度为零,回复力最小
D.$${{t}_{4}}$$时刻摆球速度最大,回复力最小
4、['单摆的周期及应用', '单摆的振动图像']正确率40.0%svg异常
A
A.摆长相等
B.振幅相等
C.摆球同时改变速度方向
D.摆球质量差$${{1}}$$倍
5、['探究单摆周期和摆长之间的关系', '单摆的振动图像']正确率40.0%svg异常
D
A.甲图中$${{“}}$$北大$${{”}}$$的同学所测得的实验结果对应的图象是$${{A}}$$
B.甲图中图线的斜率表示所在位置的重力加速度
C.由乙图可知,$${{a}{、}{b}}$$两摆球振动周期之比为$${{3}{∶}{2}}$$
D.由乙图可知,$${{a}{、}{b}}$$两单摆摆长之比为$${{4}{∶}{9}}$$
6、['简谐运动的回复力和能量问题', '单摆的周期及应用', '单摆的振动图像']正确率60.0%如图所示,长为$${{l}}$$的细绳下方悬挂一小球$${{a}{,}}$$绳的另一端固定在天花板上$${{O}}$$点处,在$${{O}}$$点正下方$${\frac{3} {4}} l$$的$${{O}^{′}}$$处有一固定细铁钉.将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为$${{2}^{∘}{)}}$$后由静止释放,并从释放时开始计时.当小球$${{a}}$$摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡.设小球相对于其平衡位置的水平位移为$${{x}{,}}$$向右为正.如图所示的图像中能描述小球在开始一个周期内的$${{x}{−}{t}}$$关系的是()
A
A.svg异常
B.svg异常
C.svg异常
D.svg异常
7、['单摆的振动图像', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']正确率60.0%svg异常
B
A.单摆的振幅为$${{3}{m}}$$
B.单摆的周期为$${{4}{s}}$$
C.$${{t}{=}{3}{s}}$$时,摆球处于平衡位置
D.在一个周期内,摆球运动了$${{6}{c}{m}}$$
8、['描述简谐运动的物理量', '单摆的振动图像']正确率60.0%svg异常
B
A.$$T_{1} \colon\, T_{2}=1 \colon\, 4$$
B.$$T_{1} \colon\, T_{2}=2 \colon\, 1$$
C.$$T_{1} \colon\, T_{2}=1 \colon\, 2$$
D.$$T_{1} \colon\, T_{2}=4 \colon\, 1$$
9、['简谐运动振动图象', '单摆的周期及应用', '向心力', '等效单摆摆长计算', '单摆的回复力', '单摆的振动图像', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']正确率19.999999999999996%svg异常
B
A.甲$${、}$$乙两单摆的摆长不相等
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在$$t=0. 5$$$${{s}}$$时乙摆摆线张力最大
10、['单摆的周期及应用', '单摆的振动图像', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']正确率40.0%svg异常
C
A.甲$${、}$$乙两单摆的摆长相等
B.甲单摆的振幅比乙的大
C.甲单摆的机械能比乙的大
D.在$${{t}{=}{{0}{.}{5}}{s}}$$时有正向最大加速度的是乙单摆
1. 单摆的周期公式为 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$$。题目中经过的时间为 $$t = \frac{11\pi}{2} \sqrt{\frac{l}{g}} = \frac{11}{4}T$$,即 $$2T + \frac{3}{4}T$$。从计时开始经过 $$\frac{3}{4}T$$ 时,摆球具有负向最大加速度,说明此时摆球位于正向最大位移处(即 $$x = A$$)。因此,计时开始时摆球位于平衡位置且向负方向运动。振动图象应从平衡位置负方向开始,且在 $$\frac{3T}{2}$$ 时完成 1.5 个周期。正确选项为 **A**。
2. 从图中可以看出,质点振动的振幅为 $$2\,cm$$(选项 A 正确)。振动周期为 $$0.5\,s$$,频率为 $$f = \frac{1}{T} = 2\,Hz$$(选项 B 错误)。在 $$2\,s$$ 末(即 4 个周期后),质点位于平衡位置,速度最大,加速度为零(选项 C 错误,选项 D 正确)。
3. 回复力 $$F = -kx$$,与位移方向相反。速度最大时(平衡位置),回复力最小(为零);速度为零时(最大位移处),回复力最大。因此:
- $$t_1$$ 时刻速度最大,回复力最小(选项 A 错误)。
- $$t_2$$ 时刻速度为零,回复力最大(选项 B 正确)。
- $$t_3$$ 时刻速度最大,回复力最小(选项 C 错误)。
- $$t_4$$ 时刻速度为零,回复力最大(选项 D 错误)。
正确答案为 **B**。
4. 两单摆的周期相同,由 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$$ 可知摆长相等(选项 A 正确)。振幅不一定相等(选项 B 错误)。速度方向改变同时发生在最大位移处(选项 C 正确)。周期与摆球质量无关(选项 D 错误)。
5. 单摆周期公式为 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$$,图线斜率表示 $$\frac{T^2}{l}$$,与重力加速度无关(选项 B 错误)。由乙图可知,$$a$$ 和 $$b$$ 的周期比为 $$2:3$$(选项 C 错误),摆长比为 $$\frac{T_a^2}{T_b^2} = \frac{4}{9}$$(选项 D 正确)。甲图中“北大”的实验结果对应图线斜率较小,重力加速度较大,应为 $$B$$(选项 A 错误)。
6. 小球在 $$O$$ 点下方摆长为 $$l$$,周期为 $$T_1 = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$$;在 $$O'$$ 点下方摆长为 $$\frac{l}{4}$$,周期为 $$T_2 = \pi \sqrt{\frac{l}{g}}$$。一个完整周期为 $$T = \frac{T_1}{2} + \frac{T_2}{2} = \frac{3\pi}{2} \sqrt{\frac{l}{g}}$$。位移-时间图象应包含两段不同周期的简谐运动,且相位连续。正确选项为 **A**。
7. 从图中可以看出,单摆的振幅为 $$3\,cm$$(选项 A 错误)。周期为 $$4\,s$$(选项 B 正确)。$$t = 3\,s$$ 时,摆球处于最大位移处(选项 C 错误)。一个周期内摆球运动 $$4A = 12\,cm$$(选项 D 错误)。
8. 单摆周期公式为 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$$。若 $$l_1 = 4l_2$$,则 $$T_1 : T_2 = 2:1$$(选项 B 正确)。
9. 两单摆周期相同,摆长相等(选项 A 错误)。甲摆振幅较大(选项 B 正确)。机械能取决于振幅和质量,题目未给出质量关系(选项 C 无法确定)。$$t = 0.5\,s$$ 时乙摆处于平衡位置,速度最大,摆线张力最大(选项 D 正确)。
10. 两单摆周期相同,摆长相等(选项 A 正确)。甲摆振幅较大(选项 B 正确)。机械能无法比较(选项 C 错误)。$$t = 0.5\,s$$ 时乙摆处于负向最大位移处,具有正向最大加速度(选项 D 正确)。