機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波考試試題(完整版)
【正文】 2)接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度為l0，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g＝________(用題目中的物理量表示)．(3)某小組改變擺線長(zhǎng)度l0，測(cè)量了多組數(shù)據(jù)．在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)l0作為擺長(zhǎng)，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(xué)作出T2－l0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲________，乙________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)．解析：(1)從游標(biāo)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(zhǎng)l＝l0＋根據(jù)T＝2π，g＝(3)實(shí)際擺長(zhǎng)為l0＋d，故甲同學(xué)測(cè)量結(jié)果偏小，而乙同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響．答案：(1) (2) (3)偏小 無(wú)影響12．兩個(gè)同學(xué)做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)：(1)甲同學(xué)測(cè)得g值偏小，其可能原因是( )A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)，擺線拉得過(guò)緊B．?dāng)[線未系牢，擺動(dòng)中松弛了C．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)計(jì)為50次D．實(shí)驗(yàn)中誤將51次全振動(dòng)數(shù)計(jì)為50次(2)乙同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，一時(shí)找不到擺球，就用重錘代替擺球，兩次分別用不同的擺長(zhǎng)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)只測(cè)擺線長(zhǎng)，其長(zhǎng)度分別為l1和l2，并相應(yīng)測(cè)出其周期為T1和T2，要用上述測(cè)量的數(shù)據(jù)正確計(jì)算出g值，那么他計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為：g＝________.解析：(1)由g＝.若g偏小，則l測(cè)量值比真實(shí)值小或T測(cè)量值比真實(shí)值大，故B，D選項(xiàng)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(jì)算題(本題共4小題，114題各10分，116題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)振幅為A時(shí)，求：(1)木塊對(duì)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(guò)多少？解析：因?yàn)槟緣K在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，依題意木塊在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)彈簧的壓力最大，在最高點(diǎn)對(duì)彈簧的壓力最小．(1)在最低點(diǎn)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(diǎn)和最低點(diǎn)相對(duì)平衡位置對(duì)稱，加速度大小等值反向，所以最高點(diǎn)的加速度大小為a′＝ g，在最高點(diǎn)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(guò)A′，此時(shí)木塊振到最高點(diǎn)恰在彈簧原長(zhǎng)處，此時(shí)的最大加速度為g，由a＝－x知，當(dāng)振幅為A時(shí)， g＝－A；當(dāng)振幅為A′時(shí)，在最高點(diǎn)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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