甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速的实验”,回来后共同绘制了T2-L图象,如图甲中A、B所示,此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动,并绘制了单摆的共振曲线,如图乙所示,那么下列说法中正确的是___________
A.单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定
B.由图甲分析可知A图象所对应的实验地点重力加速度较大
C.若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中,则无法利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度
D.由图乙可知,甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8cm
E如果甲同学增大摆长,他得到的共振曲线的峰值将向左移动
ACE
【解析】
根据单摆固有周期公式,可以判断影响周期大小的因素;周期公式变形得到,可以确定图象的斜率k=;物体发生受迫振动时,当驱动力的频率等于系统固有频率时,就会发生共振.
【详解】
A、根据单摆的固有周期公式为,为摆长,为当地重力加速度,A正确;
B、根据得:,所以图象的斜率k=,图甲中A图象的斜率大于B图象的斜率,故A图象对应的重力加速度较大,故B错误;
C、若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中,单摆小球处于完全失重状态,只受重力,不能在竖直平面内来回摆动,故C正确;
D、由图乙可知,当驱动力的频率为0.5Hz时,摆球发生共振,故系统的固有频率为0.5Hz,固有周期,根据,解得摆长,故D错误;
E、根据,若在同一地点增长摆长,则单摆固有周期变大,固有频率变小,则发生共振时的驱动力频率变小,共振峰向左移动,E正确.
故选ACE.
【点睛】
本题考查学生对单摆周期公式的理解和应用,以及受迫振动发生共振的条件.
登录并加入会员可无限制查看知识点解析
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径为2.00 cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图所示,则:
(1)该摆摆长为______cm,秒表所示读数为______s.
(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是( )
A.测摆线长时摆线拉得过紧 |
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了 |
C.开始计时时,秒表过迟按下 |
D.实验中误将49次全振动记为50次 |
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=______(用k表示).