機械振動與機械波考試試題(完整版)
【正文】 2)接著測量了擺線的長度為l0，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g＝________(用題目中的物理量表示)．(3)某小組改變擺線長度l0，測量了多組數(shù)據(jù)．在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長l0作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出T2－l0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結(jié)果的影響是：甲________，乙________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)．解析：(1)從游標卡尺上讀出擺球直徑d＝ mm.(2)由F－t圖象，單擺周期T＝4t0，擺長l＝l0＋根據(jù)T＝2π，g＝(3)實際擺長為l0＋d，故甲同學測量結(jié)果偏小，而乙同學處理數(shù)據(jù)的方法對測量結(jié)果無影響．答案：(1) (2) (3)偏小 無影響12．兩個同學做“利用單擺測重力加速度”的實驗：(1)甲同學測得g值偏小，其可能原因是( )A．測擺線長時，擺線拉得過緊B．擺線未系牢，擺動中松弛了C．實驗中誤將49次全振動數(shù)計為50次D．實驗中誤將51次全振動數(shù)計為50次(2)乙同學做實驗時，一時找不到擺球，就用重錘代替擺球，兩次分別用不同的擺長做實驗，測擺長時只測擺線長，其長度分別為l1和l2，并相應(yīng)測出其周期為T1和T2，要用上述測量的數(shù)據(jù)正確計算出g值，那么他計算重力加速度的表達式應(yīng)為：g＝________.解析：(1)由g＝.若g偏小，則l測量值比真實值小或T測量值比真實值大，故B，D選項正確．(2)設(shè)重錘的等效半徑為r，由g＝，得g＝，g＝.由以上兩式解得g＝.答案：(1)BD (2)三、計算題(本題共4小題，114題各10分，116題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)圖1013．如圖10所示，質(zhì)量為m的物體在豎直彈簧上做簡諧運動，當振幅為A時，求：(1)木塊對彈簧壓力的最小值為多少？(2)欲使木塊不脫離彈簧，其振幅不能超過多少？解析：因為木塊在豎直方向上做簡諧運動，依題意木塊在最低點時對彈簧的壓力最大，在最高點對彈簧的壓力最?。?1)在最低點根據(jù)牛頓第二定律有FN－mg＝ma，代入數(shù)據(jù)解得a＝ g．由最高點和最低點相對平衡位置對稱，加速度大小等值反向，所以最高點的加速度大小為a′＝ g，在最高點根據(jù)牛頓第二定律有mg－FN′＝ma′，故FN′＝mg－ma′＝ mg.(2)要使木塊不脫離彈簧，設(shè)其振幅不能超過A′，此時木塊振到最高點恰在彈簧原長處，此時的最大加速度為g，由a＝－x知，當振幅為A時， g＝－A；當振幅為A′時，在最高點有g(shù)＝－A′，由此可得A′＝2A.答案：(1) mg (2)2A14．一列橫波如圖11
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