《机械振动》测试题
普通物理学第十章 机械振动试题

第十章机械振动一、是非题1.简谐振动的能量与频率的平方成正比。
···········································()2.两个简谐振动的合振动仍然是一周期性振动。
·····································()3.两个简谐振动的合振动的振幅仅决定于两个分振动的振幅,与其他因素无关。
··········()4.物体作简谐振动,其动能随时间作周期性变化。
····································()6.两个同方向同频率简谐振动的合振动振幅在其相位差为π的奇数倍时取最小值。
机械振动期末考试题及答案

机械振动期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 简谐振动的周期与振幅无关,这是由哪个定律决定的?A. 牛顿第二定律B. 牛顿第三定律C. 胡克定律D. 能量守恒定律答案:C2. 下列哪个不是阻尼振动的特点?A. 振幅逐渐减小B. 频率逐渐增大C. 能量逐渐减少D. 振幅随时间呈指数衰减答案:B3. 一个物体做自由振动,若其振幅逐渐减小,这表明振动受到了:A. 阻尼B. 共振C. 强迫振动D. 非线性振动答案:A4. 质点的振动方程为 \( y = A \sin(\omega t + \phi) \),其中\( \omega \) 表示:A. 振幅B. 频率C. 角频率D. 相位答案:C5. 弹簧振子的振动周期与下列哪个参数无关?A. 弹簧的劲度系数B. 振子的质量C. 振子的振幅D. 振子的初始相位答案:C6. 阻尼振动的振幅随时间呈指数衰减,其衰减速率与什么有关?A. 振幅大小B. 阻尼系数C. 振动频率D. 振动周期答案:B7. 以下哪个不是振动系统的自由度?A. 1B. 2C. 3D. 无穷大答案:D8. 共振现象发生在以下哪种情况下?A. 系统固有频率等于外部激励频率B. 系统阻尼系数最大C. 系统振幅最小D. 系统能量最大答案:A9. 以下哪个是简谐振动的特有现象?A. 振幅不变B. 频率不变C. 能量不变D. 周期不变答案:A10. 一个物体在水平面上做简谐振动,其振动能量主要由以下哪两个因素决定?A. 振幅和频率B. 振幅和阻尼系数C. 阻尼系数和频率D. 振幅和劲度系数答案:A二、填空题(每空2分,共20分)11. 简谐振动的周期公式为 \( T = \frac{2\pi}{\omega} \),其中\( \omega \) 为________。
答案:角频率12. 当外部激励频率接近系统的________时,系统将产生共振现象。
答案:固有频率13. 阻尼振动的振幅随时间的变化规律可表示为 \( A(t) = A_0 e^{-\beta t} \),其中 \( \beta \) 为________。
大学物理 机械振动 试题(附答案)

w w w .z h i n a n ch e.com《大学物理》AI 作业No No..01机械振动一、选择题1.把单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时。
若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相位为[C ](A)θ;(B)23;(C)0;(D)π21。
解:t =0时,摆角处于正最大处,角位移最大,速度为零,用余弦函数表示角位移,0=ϕ。
2.轻弹簧上端固定,下系一质量为1m 的物体,稳定后在1m 下边又系一质量为2m 的物体,于是弹簧又伸长了x ∆。
若将2m 移去,并令其振动,则振动周期为[B](A)gm x m T 122∆=π(B)gm x m T 212∆=π(C)gm xm T 2121∆=π(D)()gm m x m T 2122+∆=π解:设弹簧劲度系数为k ,由题意,x k g m ∆⋅=2,所以xgm k ∆=2。
弹簧振子由弹簧和1m 组成,振动周期为gm xm k m T 21122∆==ππ。
3.一劲度系数为k 的轻弹簧截成三等份,取出其中的两根,将它们并联在一起,下面挂一质量为m 的物体,如图所示。
则振动系统的频率为[B](A)m k π21(B)mk 621π(C)mk 321π(D)mk 321π解:每一等份弹簧的劲度系数k k 3=′,两等份再并联,等效劲度系数k k k 62=′=′′,所以振动频率mk m k 62121ππν=′′=4.一弹簧振子作简谐振动,总能量为1E ,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增加为原来的四倍,则它的总能量E 变为[D ](A)1E /4(B)1E /2(C)21E (D)41E 解:原来的弹簧振子的总能量212112112121A m kA E ω==,振动增加为122A A =,质量增加+w w w .z h i n a n ch e为124m m =,k 不变,角频率变为1122214ω===m k m k ,所以总能量变为()1212112121122222242142242121E A m A m A m E =⎟⎠⎞⎜⎝⎛=×⎟⎠⎞⎜⎝⎛××==ωωω5.一质点作简谐振动,周期为T 。
大学机械振动考试题目及答案

大学机械振动考试题目及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 在简谐振动中,振幅与振动的能量关系是()。
A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 振幅越大,能量越小答案:B2. 下列哪个不是机械振动系统的自由度?()。
A. 转动B. 平动C. 振动D. 形变答案:C3. 一个单自由度系统在受到初始条件激励后,其振动形式是()。
A. 简谐振动B. 阻尼振动C. 受迫振动D. 自由振动答案:D4. 在阻尼振动中,如果阻尼系数增加,振动的振幅将()。
A. 增加B. 不变C. 减小D. 先增加后减小答案:C5. 对于一个二自由度振动系统,其振动模态数量是()。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B二、填空题(每题2分,共10分)6. 一个物体做自由振动时,其频率称为______。
答案:固有频率7. 当外力的频率与系统的固有频率相等时,系统发生的振动称为______。
答案:共振8. 阻尼力与速度成正比的阻尼称为______阻尼。
答案:线性9. 振动系统的动态响应可以通过______分析法求解。
答案:傅里叶10. 在转子动力学中,临界转速是指转子发生______振动的转速。
答案:自激三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述什么是简谐振动,并说明其运动方程的形式。
答案:简谐振动是一种周期性的振动,其加速度与位移成正比,且方向相反。
在数学上,简谐振动的运动方程可以表示为:x(t) = A * cos(ωt + φ)其中,A 是振幅,ω 是角频率,t 是时间,φ 是初相位。
12. 解释什么是阻尼振动,并说明其特点。
答案:阻尼振动是指在振动系统中存在能量耗散,导致振幅随时间逐渐减小的振动。
其特点包括振幅逐渐衰减,振动频率可能会随着振幅的减小而发生变化,且阻尼力通常与振动速度成正比。
13. 描述什么是受迫振动,并给出其稳态响应的条件。
答案:受迫振动是指系统在周期性外力作用下的振动。
当外力的频率接近系统的固有频率时,系统将发生共振,此时振幅会显著增大。
《机械振动》考试试题

2009--2011中南大学考试试卷一、填空题(本题15分,每空1分)1、按不同情况进行分类,振动系统大致可分成,线性振动和(非线性振动);(确定性振动)和随机振动;自由振动和(强迫振动);周期振动和(瞬态振动);(连续系统)和离散系统。
2、(惯性)元件、(弹性)元件、(阻尼)元件是离散振动系统的三个最基本元素。
3、系统固有频率主要与系统的(质量)和(刚度)有关,与系统受到的激励无关。
4、研究随机振动的方法是(概率统计),工程上常见的随机过程的数字特征有:(均值),(方差),(自相关函数)和(互相关函数)。
二、简答题(本题40分,每小题8分)1、简述机械振动的定义和系统发生振动的原因。
(10分)答:机械振动是指机械或结构在它的静平衡位置附近往复弹性运动。
振动系统发生振动的原因是由于外界对系统运动状态的影响,即外界对系统的激励或作用。
2、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。
答:实际阻尼是度量系统消耗能量的能力的物理量,阻尼系数c是度量阻尼的量;临界阻尼是c2enm ω=;阻尼比是/eccξ=(8分)3、共振具体指的是振动系统在什么状态下振动?简述其能量集聚过程?答:共振是指振动系统在激励频率约等于系统的固有频率时的振动状态。
在此过程中,激励力与阻尼力平衡,弹性力与惯性力平衡。
即动能与势能相互转化,激励力提供阻尼消耗。
4、简述线性系统在振动过程中动能和势能之间的关系。
(8分)5、简述刚度矩阵[K]中元素k ij的意义。
答:如果系统的第j个自由度沿其坐标正方向有一个单位位移,其余各个自由度的位移保持为零,为保持系统这种变形状态需要在各个自由度施加外力,其中在第i个自由度上施加的外力就是kij(8分)三、计算题(45分)3.1、(10分)求如图1所示的扭转系统的固有频率。
图13.2、(15分)如图2所示系统,轮子可绕水平轴转动,对转轴的转动惯量为I,轮缘绕有软绳,下端挂有重量为P的物体,绳与轮缘之间无滑动。
机械振动题库(含答案)

…………2分 …………2分 …………2分 …………2分
16.有两个同方向、同频率的简谐振动,它们的振动表式为:
x1
0.05cos 10t
3 4
x2
0.06 cos 10t
1
4
(SI)
(1)求它们合成振动的振幅和初相位。
,
(2)若另有一振动 x3 0.07cos(10t 3), 问 3 为何值
7、在两个相同的弹簧下各悬一物体,两物体的质量
比为4∶1,则二者作简谐振动的周期之比为___2_:_1____ 。
8. 一简谐振动的振动曲线如图所示,则由图可得其振幅为
10 cm
_________
2
,其初相为___3______
,
xcm
10
其周期为__2_54___s___
O
2
x 0.1cos( 5 t 2 )
(A) 6T (B) T / 6 (C) 6T
(D) T
6
4.一个质点作简谐运动,振幅为A,在起始时质点的位移为
A / 2 ,且向x轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量
为( B )
A
OA x 2
A
2O
A
x
A
2
O
A
x
A
A O
x
2
(A)
(B)
(C)
(D)
5.已知某简谐运动的振动曲线如图所示,则此简谐运动的运动
竖直放置 放在光滑斜面上
2. 如图所示,以向右为正方向,用向左的力压缩一弹簧,然后
松手任其振动,若从松手时开始计时,则该弹簧振子的初相位
为( D )
(A) 0
(B)
2
机械振动试题及答案

机械振动试题及答案⼀、填空题1、机械振动按不同情况进⾏分类⼤致可分成(线性振动)和⾮线性振动;确定性振动和(随机振动);(⾃由振动)和强迫振动,连续振动和离散系统。
2、(弹性元件)元件、(惯性元件)元件、(阻尼元件)元件是离散振动系统的三个最基本元素。
3、在振动系统中,弹性元件存储(势能)、惯性元件存储(动能)、(阻尼元件)元件耗散能量。
4、系统固有频率主要与系统的(质量)和(刚度)有关,与系统受到的激励⽆关。
5、研究随机振动的⽅法是(数理统计),⼯程上常见的随机过程的数字特征有:(均值)(⽅差)(⾃相关函数)和(互相关函数)。
6、周期运动的最简单形式是(简谐运动),它是时间的单⼀(正弦)或(余弦)函数。
7、单⾃由度系统⽆阻尼⾃由振动的频率只与(质量)和(刚度)有关,与系统受到的激励⽆关。
8、简谐激励下单⾃由度系统的响应由(瞬态响应)和(稳态响应)组成。
9、⼯程上分析随机振动⽤(数学统计)⽅法,描述随机过程的最基本的数字特征包括均值、⽅差、(⾃相关函数)和(互相关函数)。
10、机械振动是指机械或结构在(静平衡)附近的(弹性往复)运动。
11、单位脉冲⼒激励下,系统的脉冲响应函数和系统的(频响函数)函数是⼀对傅⾥叶变换对,和系统的(传递函数)函数是⼀对拉普拉斯变换对。
12、叠加原理是分析(线性振动系统)和(振动性质)的基础。
⼆、简答题1、什么是机械振动?振动发⽣的内在原因是什么?外在原因是什么?答:机械振动是指机械或结构在它的静平衡位置附近的往复弹性运动。
振动发⽣的内在原因是机械或结构具有在振动时储存动能和势能,⽽且释放动能和势能并能使动能和势能相互转换的能⼒。
外在原因是由于外界对系统的激励或者作⽤。
2、机械振动系统的固有频率与哪些因素有关?关系如何?答:机械振动系统的固有频率与系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼有关。
质量越⼤,固有频率越低;刚度越⼤,固有频率越⾼;阻尼越⼤,固有频率越低。
3、从能量、运动、共振等⾓度简述阻尼对单⾃由度系统振动的影响。
机械振动期末试题及答案

机械振动期末试题及答案1. 选择题1.1 哪种情况下,系统的振动是简谐振动?A. 有耗尽能量的情况B. 存在非线性的力恢复系统中C. 无外部干扰D. 系统的振幅随时间而增长答案:C1.2 振动系统达到稳态的条件是:A. 初始位移为零B. 扰动力为零C. 初始速度为零D. 振幅随时间减小答案:B1.3 一个简谐振动的周期与振幅的关系是:A. 周期与振幅无关B. 周期与振幅成正比C. 周期与振幅成反比D. 周期与振幅正弦相关答案:A2. 判断题2.1 简谐振动的周期和角频率之间满足正比关系。
A. 对B. 错答案:B2.2 简谐振动的中心力是恒力。
A. 对B. 错答案:A2.3 当振动系统有阻尼情况时,振幅会随时间增大。
A. 对B. 错答案:B3. 简答题3.1 什么是简谐振动?它的特点是什么?答案:简谐振动是指振动系统在没有外力干扰的情况下,其平衡位置附近以某一频率固定幅度上下振动的现象。
它的特点包括振动周期与振幅无关,且系统的振动可由正弦或余弦函数进行描述。
3.2 请简要说明受迫振动的原理。
答案:受迫振动是指振动系统在外力作用下的振动。
外力的频率与系统的固有频率相近或相等时,会发生共振现象。
在共振时,外力的能量会以最大幅度传递给振动系统,导致振动幅度增大。
4. 计算题4.1 一个弹簧振子平衡位置附近的势能函数为U(x) = 4x^2 + 3,求振子的振动周期。
答案:根据简谐振动的势能函数表达式,势能函数为U(x) =1/2kx^2,其中k为弹簧的劲度系数。
将已知的势能函数与标准表达式进行比较,可得4x^2 = 1/2kx^2,解得k = 8。
由振动周期公式T =2π√(m/k),代入m和k的值,可计算出振子的振动周期。
5. 算法题设计一个程序,计算一个简谐振动系统的振动频率和振幅,并将结果打印输出。
// 输入参数float k; // 弹簧的劲度系数float m; // 系统的质量// 计算振动频率float omega = sqrt(k / m);// 计算振幅float A = 1; // 假设振幅为1// 打印输出结果print("振动频率:", omega);print("振幅:", A);经过以上计算,我们可以得到一个简谐振动系统的振动频率和振幅。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《机械振动》测试题一、机械振动选择题1.甲、乙两弹簧振子,振动图象如图所示,则可知()A.甲的速度为零时,乙的速度最大B.甲的加速度最小时,乙的速度最小C.任一时刻两个振子受到的回复力都不相同D.两个振子的振动频率之比f甲:f乙=1:2E.两个振子的振幅之比为A甲:A乙=2:12.如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘在一起,且摆动平面不便.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后A 5 6 TB 6 5 TC.摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD.摆球最高点与最低点的高度差为0.25h3.在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律.法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系.已知单摆摆长为l,引力常量为G,地球质量为M,摆球到地心的距离为r,则单摆振动周期T与距离r的关系式为()A.T=2GMlB.T=2lGMC .T =2πGM r lD .T =2πl r GM4.如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像,以下说法正确的是()A .甲、乙的振幅各为 2 m 和 1 mB .若甲、乙为两个弹簧振子,则所受回复力最大值之比为F 甲∶F 乙=2∶1C .乙振动的表达式为x= sin 4t (cm ) D .t =2s 时,甲的速度为零,乙的加速度达到最大值5.下列叙述中符合物理学史实的是( )A .伽利略发现了单摆的周期公式B .奥斯特发现了电流的磁效应C .库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律D .牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论6.如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图象,下列判断正确的是A .t =2×10-3s 时刻纸盆中心的速度最大B .t =3×10-3s 时刻纸盆中心的加速度最大C .在0〜l×10-3s 之间纸盆中心的速度方向与加速度方向相同D .纸盆中心做简谐运动的方程为x =1.5×10-4cos50πt (m )7.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,可行的是( ) A .适当加长摆线B .质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的C .单摆偏离平衡位置的角度要适当大一些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8.如右图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O 点为平衡位置,在a 、b 两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知( )A .振子的振动周期等于t 1B .在t =0时刻,振子的位置在a 点C .在t =t 1时刻,振子的速度为零D .从t 1到t 2,振子正从O 点向b 点运动9.如图所示,为一质点做简谐运动的振动图像,则( )A .该质点的振动周期为0.5sB .在0~0.1s 内质点的速度不断减小C .t =0.2 s 时,质点有正方向的最大加速度D .在0.1s ~0.2s 内,该质点运动的路程为10cm10.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O 点为中心点,在C 、D 两点之间做周期为T 的简谐运动。
已知在t 1时刻物块的速度大小为v ,方向向下,动能为E k 。
下列说法错误的是( )A .如果在t 2时刻物块的速度大小也为v ,方向向下,则t 2~t 1的最小值小于2T B .如果在t 2时刻物块的动能也为E k ,则t 2~t 1的最小值为TC .物块通过O 点时动能最大D .当物块通过O 点时,其加速度最小 11.一简谐振子沿x 轴振动,平衡位置在坐标原点.0t =时刻振子的位移0.1m x =-;4s 3t =时刻0.1m x =;4s t =时刻0.1m x =.该振子的振幅和周期可能为( ) A .0.1 m ,8s 3 B .0.1 m, 8s C .0.2 m ,8s 3 D .0.2 m ,8s12.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x=A sin ωt,振动图象如图所示,则()A.弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同B.简谐运动的频率为18 HzC.第3 s末,弹簧振子的位移大小为2 2AD.第3 s末与第5 s末弹簧振子的速度方向相同E.第5 s末,振子的加速度与速度方向相同13.如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是( )A.振动周期为5 sB.振幅为8 cmC.第2 s末振子的速度为零,加速度为正向的最大值D.第3 s末振子的速度为正向的最大值E.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动14.如图所示是两个理想单摆的振动图象,纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移,以向右为正方向.下列说法中正确的是___________(填入正确选项前的字母.选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错一个扣3分,得分为0分)A.同一摆球在运动过程中前后两次经过轨迹上的同一点,加速度是相同的B.甲、乙两个摆的频率之比为1︰2C.甲、乙两个摆的摆长之比为1︰2;D.从t=0时起,乙第一次到达右方最大位移处时,甲位于平衡位置,速度方向向左E.t=2s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零;15.如图所示是单摆做阻尼振动的振动图象,下列说法正确的是()A.摆球A时刻的动能等于B时刻的动能B.摆球A时刻的势能等于B时刻的势能C.摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能16.一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示,由图可知( )A.频率是2HzB.振幅是5cmC.t=1.7s时的加速度为正,速度为负D.t=0.5s时,质点所受合外力为零E.t=0.5s时回复力的功率为零17.如图甲为竖直弹簧振子,物体在A、B之间做简谐运动,O点为平衡位置,A点为弹簧的原长位置,从振子经过A点时开始计时,振动图象如图乙所示,下列说法正确的是A.t=1s时,振子加速度最大B.t=2s时,弹簧弹性势能最大C.t=1s和t=2s两个时刻,弹簧弹性势能相等D.t=3s时,振子经过O点向上运动E.t=4s时,振子加速度大小为g18.如图所示,在光滑水平面上,木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子,木块A叠放在B上表面,A与B之间的最大静摩擦力为f m,A、B质量分别为m和M,为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则()A .它们的振幅不能大于m M m f kM +() B .它们的振幅不能大于m M m f km+() C .它们的最大加速度不能大于m f MD .它们的最大加速度不能大于m f m19.如图所示,轻质弹簧的下端固定在水平地面上,一个质量为m 的小球(可视为质点),从距弹簧上端h 处自由下落并压缩弹簧.若以小球下落点为x 轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为H ,不计任何阻力,弹簧均处于弹性限度内;关于小球下落过程中加速度a 、速度v 、弹簧的弹力F 、弹性势能p E 变化的图像正确的是( )A .B .C .D .20.图(甲)所示为以O 点为平衡位置、在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子,图(乙)为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是( )A.在t=0.2s时,弹簧振子可能运动到B位置B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同C.从t=0到t=0.2s的时间内,弹簧振子的动能持续地增加D.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻,弹簧振子的加速度相同二、机械振动实验题21.实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
(1)实验室有如下器材可供选用:A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳C.直径约2cm的铁球D.直径约2cm的塑料球E.米尺F.时钟G.停表实验时需要从上述器材中选择:____(填写器材前面的字母)。
(2)在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验,操作步骤如下:①将单摆上端固定在铁架台上②测得摆线长度,作为单摆的摆长③在偏角较小的位置将小球由静止释放④记录小球完成n次全振动所用的总时间t,得到单摆振动周期t Tn =⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。
其中有一处操作不妥当的是____。
(填写操作步骤前面的序号)(3)按照以上的实验步骤,测量多组摆长和对应的周期,并根据实验数据做出了图像,根据该图像得出重力加速度的测量值为____m/s 2。
(4)实验后同学们进行了反思。
他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关,而实验中却要求摆角较小。
请你简要说明其中的原因______。
22.某小组同学做了“用单摆测量重力加速度”实验后,为进一步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆。
通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐运动的周期22π+=c I mr T mgr,式中c I 为由该摆决定的常量,m 为摆的质量,g 为重力加速度,r 为转轴到重心C 的距离。
如图(a ),实验时在杆上不同位置打上多个小孔,让光滑水平轴穿过其中一个小孔,使杆做简谐运动,测量并记录r 和相应的运动周期T ;然后让轴穿过不同位置的孔重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量0.50kg m =。
/m r0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.200 /T s2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64(1)由实验数据得出图(b )所示的拟合直线,图中纵轴表示_____。
(2)c I 的国际单位制单位为______,由拟合直线得到c I 的值为______(保留到小数点后两位)。
(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度g 的测量值_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
23.在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图所示,则摆球直径d=______cm,再测量摆线长l,则单摆摆长L=______(用d、l表示);(2)摆球摆动稳定后,当它到达________(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3……),当n=60时刚好停表。
停止计时的秒表如图所示,其读数为________s,该单摆的周期为T=________s(周期要求保留三位有效数字);(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________(用T、L表示),如果测量值小于真实值,可能原因是___________;A.将摆球经过最低点的次数n计少了B.计时开始时,秒表启动稍晚C.将摆线长当成了摆长D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T2与L的关系图线,如图所示。