完整版单摆习题及答案.docx

1、完整版单摆习题及答案单摆习题及答案1.如图所示是、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（A.甲、乙两单摆的振幅之比为 2: 1B.t=2s时，甲单摆的重力势能最大，乙单摆的动能为零C甲、乙两单摆的摆长之比为 4: 1D.甲、乙两单摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等2.在同一地点，两个单摆的摆长之比为 4: 1,摆球的质量之比为1: 4，贝尼们的频率之比为3.在同一地点，关于单摆的周期，下列说法正确的是（4.5.如图所示，一单摆在做简谐运动.下列说法正确的是（A.单摆的振幅越大，振动周期越大 B.摆球质量越大，振动周期越大C若将摆线变短，振动周期将变大D.若将单摆拿到月球上去，振

2、动周期将变大 !6单摆的摆长为90cm,摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，（g取10m/s2），& 则在t=1s时摆球的运动情况是（ ）C正向右做减速运动，加速度正在增大 D.正向右做加速运动，加速度正在减小7.在 用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示，已知单摆的摆长为10. 一位同学做 用单摆测定重力加速度”的实验。（1 ）下列是供学生自主选择的器材。除了铁架台和相关配件，你认为还应选用的器材0 （填写器材的字母代号）D.直径约1cm的实心木球 E.直径约1cm的实心钢球 F.秒表 G.天平H.米尺（2）该同学在安装好实验装置后，测得单

3、摆的摆长为 L,然后让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过最低点时开始计时，在完成 N次全振动时停止计时，测得时间为t。请（3）为减小实验误差，该同学又多次改变摆长 L,测量多组对应的单摆周期 T,利用T2-L的关系图线求当地重力加速度值。若计算得该图线的斜率为k,则求g的表达式为g=（4）若在用T2-L的关系图线求当地重力加速度值的过程中，该同学误将摆线长当成摆长进重力加速度值。2018年12月02日高中物理01的高中物理组卷参考答案与试题解析.选择题（共9小题）1.如图所示是、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（A.甲、乙两单摆的振幅之比为 2: 1B.t=2s时，甲单

4、摆的重力势能最大，乙单摆的动能为零C甲、乙两单摆的摆长之比为 4: 1D.甲、乙两单摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等【分析】根据图象得到两个单摆的振幅之比和周期之比， 然后结合单摆周期公式好向心加速度公式列式求解。【解答】解：A由图知甲、乙两摆的振幅分别为4cm、2cm,则甲、乙两单摆的振幅之比为2:1,故A正确;B、D、t=2 s时，甲摆在平衡位置处，甲单摆的重力势能最小；乙摆在振动的最大位移处，乙单摆的动能为零。故B错误;由图知甲、乙两摆的周期分别为 4s和8s，由单摆的周期公式T勿4，得到甲、乙两摆的摆长之比为1 : 4，故C错误;摆球的振幅：A=L?0,由于甲的摆长小为振幅大，所

5、以甲的摆角大。摆球在最大振幅处 的高度：h=L （1 - cos 0 摆球在最低点的速度：v=V2ih2摆球在最低点的向心加速度： 玉I二* 联立可得：an=2g （1 - cos 0由于甲的摆角大，所以甲的向心加速度大。故 D错误。故选：Ao【点评】本题考查了简谐运动的图象和单摆周期公式， 要能通过图象得到周期和振幅， 然后结合单摆的周期公式分析。2.在同一地点，两个单摆的摆长之比为 4: 1,摆球的质量之比为1:4，贝尼们的频率之比为【分析】根据单摆的周期公式T二戈兀求出单摆的周期比，频率和周期互为倒数，从而得出它们的频率之比。制知 ，摆长之比为4: 1,贝惆期之比为2: 1所以 频率之比

6、为1 : 2 .故B正确，AC、D错误。故选：B。【点评】解决本题的关键知道单摆的周期公式T二龙兀J匚，以及知道周期和频率的关系，Ti。3.在同一地点，关于单摆的周期，下列说法正确的是（A.摆长不变，离地越高，周期越小B.摆长不变，摆球质量越大，周期越小C摆长不变，振幅越大，周期越大D.单摆周期的平方与摆长成正比【分析】根据单摆的周期T=2店，可知周期与哪些因素有关.【解答】解：A、根据单摆的周期T=2，摆距离地面越高，贝力加速度 g越小，所以单摆的周期越大。故A错误；BC根据单摆的周期T=2屮Z，知小球的周期与质量、振幅都无关。故 BC错误; D、根据单摆的周期T=2，知单摆周期的平方与摆长

7、成正比。故 D正确。故选：D。4.在用单摆测定重力加速度”的实验中，有同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可 能是（ ）A.悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B.单摆所用摆球质量太大C把（n+1）次全振动时间误当成n次全振动时间D.开始计时时，秒表过迟按下【分析】由单摆的周期公式T=2话推导出重力加速度的表达式进行分析。偏小，故C错误;D、如果计时时，秒表过迟按下,则周期的测量值偏小，故重力加速度的测量值偏大，故 D正确;故选：Do【点评】本题考查了秒表读数、重力加速度的测量原理和误差来源，关键从实验原理出发考虑误差情况，不难。5.如图所示，一单摆在做简谐运动.下列说法正确的是（O

8、A.单摆的振幅越大，振动周期越大B.摆球质量越大，振动周期越大C若将摆线变短，振动周期将变大D.若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大【分析】单摆做简谐运动，由单摆周期公式 T=2店可判定各个选项.【解答】解：根据单摆周期公式T=2萨，要增加周期，可以增加摆长或者减小重力加速度,与振幅无关以及与摆球的质量无关，故 ABC错误，D正确；故选：Do【点评】掌握单摆的周期公式，会用公式来分析周期的变化，注意摆长是悬点到球心的距离.6.一单摆的摆长为90cm,摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，（g取10m/s2），则在t=1s 时摆球的运动情况是（A.正向左做减速运动，加速度正在增大B.正向左做加速

9、运动，加速度正在减小C正向右做减速运动，加速度正在增大D.正向右做加速运动，加速度正在减小【分析】由单摆周期公式求出单摆的周期，确定 t=1s与周期的关系，然后分析小球的运动情况.t=1s，则寺Tv t 摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，在t=1s时已经返回并越过平衡位置（最低点），正向A正确,左侧最大位移处运动, 由平衡位置向最大位移运动的过程中，摆球做的是减速运动，加速度逐渐增大。故BCD错误。故选：Ao【点评】由单摆周期公式求出单摆的周期、熟悉单摆做简谐运动的运动过程即可正确解题.7.在用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的拉力大小 F随时间t变化的I，则重力加速度g为

10、（【分析】小球在竖直平面内做单摆运动，拉力最大；在最高点，绳子的拉力等于重力的一个分力，此时拉力最小.根据在一次周期 内两次经过最低点，求出小球的周期，再根据单摆周期公式 T=2 即可求解.【解答】解：小球在竖直平面内做单摆运动，在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力,半个周期后再次最大，所以此时开始计时，第二次拉力最大时对应的时间故选：D。【点评】解决本题的关键知道单摆运动对称性，知道在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力，此时拉力最大，在一次周期内两次经过最低点，并掌握单摆的周期公式，从而求解重力加速度，摆长、周期等物理量之间的关系.则这个摆做小幅度摆动时的周期为（长的变化.【解答】解

11、：摆长为I的周期T=T1=2平,故选：Co【点评】本题关键是明确周期的含义，注意摆长的变化从而导致周期的变化， 然后根据单摆的周期公式列式求解，基础题.9.将秒摆的周期变为4s,下面哪些措施是正确的（A.只将摆球质量变为原来的寺B.只将振幅变为原来的C.只将摆长变为原来的【分析】明确单摆周期的决定因素，知道单摆周期公式，再根据周期公式列式联立即可求出对应的摆长.【解答】解：A、单摆的周期与摆球的质量和振幅均无关，故 AB错误;C、对秒摆，T0=2 番=2 5 对周期为4 s的单摆，T=2Z =4 S,联立解得：1=410,故C正确，D错误； 故选：C。【点评】本题考查单摆周期公式的应用，要注意

12、明确单摆的周期只取决于单摆的摆长和当地的重力加速度，与球的质量和振幅无关.实验题（共1小题）10. 一位同学做 用单摆测定重力加速度”的实验。（1 ）下列是供学生自主选择的器材。除了铁架台和相关配件，你认为还应选用的器材是AEFH。（填写器材的字母代号）A.约1m长的细线B.约0.3m长的铜丝C.约0.8m长的橡皮筋D.直径约1cm的实心木球E.直径约1cm的实心钢球F.秒表G天平H.米尺（2）该同学在安装好实验装置后，测得单摆的摆长为 L,然后让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过最低点时开始计时，在完成 N次全振动时停止计时，测得时间为t。请d TT 2时。（用以上测量的物理量和已知

13、量的字写出测量当地重力加速度的表达式 g=F Lt母表示）k，则求g的表达式为g=（3）为减小实验误差，该同学又多次改变摆长 L,测量多组对应的单摆周期 T,利用T2-L的关系图线求当地重力加速度值。若计算得该图线的斜率为9T (4)若在用T2-L的关系图线求当地重力加速度值的过程中，该同学误将摆线长当成摆长进的重力加速度值。【分析】(1)为减小实验误差，要选择长约1m的非弹性绳做摆线，选择体积小而质量大的球做摆球，实验需要测量单摆的周期与摆长，据此选择实验器材。(2)单摆完成一次全振动需要的时间是周期，根据单摆周期公式求出重力加速度的表达式。(3)根据单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根

14、据表达式求出重力加速度。(4)根据图象的函数表达式结合题意分析答题。【解答】解：(1)为减小实验误差，单摆摆线适当长些，应选择约1m长的细线做摆线，为 减小空气阻力对实验的影响，应选择质量大而体积小的球做摆球，因此摆球应选择钢球，实验需要用秒表测周期，用刻度尺测量摆长，因此需要的实验器材为:(2 )单摆周期：T=_，由单摆周期公式：T=2nN4 qXL 4 兀 2护Lg 77TE 2gF，由单摆周期公式：丁=2帘可知：t2 4兀21可知：1 =L=(4)单摆的摆长： L=+ZLiI42Ll dg gI进行测量和绘制图线,用T2-L的关系图线求当地重力加速度值，误将摆线长当成摆长2 2T2-L图象的斜率：不变，重力加速度：g空二不变，所测重力加速度值测量值等于g k当地的重力加速度值;2 2 2故答案为：（1） AEFH （2） 4兀f L ；（3）聖（4）等于。【点评】本题考查了实验器材与实验数据处理， 知道实验器材、掌握单摆周期公式是解题的前提与关键，掌握基础知识、应用单摆周期公式求出图象的函数表达式即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。