人教版高中物理选修34 第十一章机械振动 第4节《单摆》课时练.docx

1、人教版高中物理选修34 第十一章机械振动 第4节单摆课时练人教版高中物理选修34第十一章：机械振动第4节单摆课时练一、选择题（110题只有一个选项正确。1116题有多个选项正确。）1一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是()At1时刻摆球速度为零，摆球的合外力为零Bt2时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小Ct3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最大Dt4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小2关于单摆，下列说法中正确的是()A摆球运动的回复力是它受到的合力B摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点时，加速度是不变的C摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置D摆球经过平衡位置时，加速度

2、为零3如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中()A摆球受到重力、拉力、向心力、回复力四个力的作用B摆球在A点和C点处，速度为零，合力与回复力也为零C摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大D摆球在B点处，速度最大，回复力也最大4某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成，关于单摆周期，下列说法中正确的是()A用大球替代小球，单摆的周期不变B摆角从5改为3，单摆的周期会变小C用等大的铜球替代铁球，单摆的周期不变D将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大5如图所

3、示，摆长为l的单摆放在倾角为的光滑固定斜面上，则摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为()AT2 BT2CT2 D以上答案都不对6如图所示，为甲、乙两单摆的振动图象，则()A若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲l乙21B若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲l乙41C若甲、乙两单摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两单摆所在星球的重力加速度之比g甲g乙41D若甲、乙两单摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两单摆所在星球的重力加速度之比g甲g乙217如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固定在同一水平面上相距为l的两点上，使AOB成直

4、角三角形，BAO30，已知OC线长也是l，下端C点系着一个小球(半径可忽略)，下列说法正确的是(以下皆指小角度摆动，重力加速度为g)()A让小球在纸面内振动，周期T2B让小球在垂直纸面内振动，周期T2C让小球在纸面内振动，周期T2D让小球在垂直纸面内振动，周期T28如图所示，单摆的周期为T，则下列说法正确的是()A把摆球质量增加一倍，其他条件不变，则单摆的周期变小B把摆角变小，其他条件不变，则单摆的周期变小C将此摆从地球移到月球上，其他条件不变，则单摆的周期将变长D将单摆摆长增加为原来的2倍，其他条件不变，则单摆的周期将变为2T9做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的倍，摆球经

5、过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的()A周期不变，振幅不变B周期不变，振幅变小C周期改变，振幅不变D周期改变，振幅变大10(多选)单摆是为研究振动而抽象出的理想化模型，其理想化条件是()A摆线质量不计B摆线不可伸缩C摆球的直径比摆线长度小得多D只要是单摆的运动就一定是简谐运动11(多选)如图所示为单摆的振动图象，取g10m/s2，210，根据此振动图象能确定的物理量是()A摆长 B回复力C频率 D振幅12(多选)如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点正下方的O点钉一个光滑钉子，使OO，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于5，则以下说法正确

6、的是()A由于机械能守恒，可得摆角大小不变BA和C两点在同一水平面上C周期T2()D周期T()13(多选如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示不计空气阻力，g取10m/s2.对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是()A单摆的位移x随时间t变化的关系式为x8sin (t) cmB单摆的摆长约为1mC从t2.5s到t3s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D从t2.5s到t3s的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小二、非选择题14正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理测量窗的上沿到

7、房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，如图所示，从小球第1次通过图中的B点开始计时，第21次通过B点用时30s；球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为1m，当地重力加速度g取2(m/s2)；根据以上数据可得小球运动的周期T_s；房顶到窗上沿的高度h_m.15根据单摆周期公式可以通过实验测量当地的重力加速度，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，就做成了单摆(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图所示，读数为_mm.(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_a摆线要选择细些、伸缩性小些的

8、，并且尽可能长一些b摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些，以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度d拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时时间间隔t即为单摆周期Te拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期T16在用单摆测重力加速度的实验中：(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上A长1m左右的细绳； B长30m左右的细绳；C直径2cm的铅

9、球； D直径2cm的铁球；E秒表； F时钟；G最小刻度是厘米的直尺； H最小刻度是毫米的直尺所选择的器材是_(2)实验时摆线偏离竖直线的要求是_，理由是_(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g_.若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其他测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是_的(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)17实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验 (1)用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，重力加速度g_.(2)实验时除用到秒表、

10、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_(选填选项前的字母)A长约1m的细线B长约1m的橡皮绳C直径约1cm的均匀铁球D直径约10cm的均匀木球(3)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_中所示的固定方式(选填“甲”或“乙”)(4)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_(选填选项前的字母)A测出摆线长作为单摆的摆长B把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动C在摆球经过平衡位置时开始计时D用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期(5)乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是_(选填选项前的字母)A开始摆动时振幅

11、较小B开始计时时，过早按下秒表C测量周期时，误将摆球(n1)次全振动的时间记为n次全振动的时间(6)丙同学画出了单摆做简谐运动时的振动图象如图所示，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为_(结果保留一位有效数字)18如图所示，光滑的半球壳半径为R，O点在球心O的正下方，一小球甲(可视为质点)由距O点很近的A点由静止释放，R. (1)若小球甲释放的同时，另一小球乙(可视为质点)从球心O处自由落下，问两球第一次到达O点的时间比；(2)若小球甲释放的同时，另一小球丙(可视为质点)在O点正上方某处自由落下，为使两球在O点相碰，小球应由多高处自由落下？参考答案1 C 2B 3C 4C 5C 6B 7A

12、 8C 9B 10ABC 11ACD 12BD 13AB14答案33解析n(211)10，T3s，T(22)，解得h3m.15. 答案(1)18.6(2)abe解析(1)由题图游标卡尺可知，其示数为18mm60.1mm18.6mm.(2)为减小实验误差，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽量长一些，故a正确；为减小空气阻力对实验的影响，减小实验误差，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，故b正确；摆长一定的情况下，摆的振幅尽量小些，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置不能有太大的角度，故c错误；为准确测量单摆周期，应从摆球经过平衡位置时开始计时，测出多个周期的时间，然后求出平均值作为周期，故d错误

13、；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期T，可减小实验误差，故e正确16. 答案(1)ACEH(2)摆线与竖直方向的夹角不超过5只有在偏角不超过5的情况下，单摆的周期公式T2才成立(3)42不变17. 答案见解析解析(1)由周期公式T2得g(2)为减小误差应保持摆线的长度不变，则A正确，B错误；为减小误差，摆球密度要大，体积要小，则C正确，D错误(3)悬点要固定，则为题图乙(4)摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，A错误；应把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；应在摆球经过平

14、衡位置时开始计时，C正确；把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，D错误(5)由T2得g.振幅大小与g无关，故A错误；开始计时时，过早按下秒表，所测周期偏大，则g偏小，B错误；测量周期时，误将摆球(n1)次全振动的时间记为n次全振动的时间，则所测周期偏小，则g偏大，C正确(6)由题图可知周期为2s，由T2得Lm1m，振幅为4cm0.04m，则sin0.04.18. 答案(1)4(2)(n1,2,3，)解析(1)甲球沿圆弧做简谐运动，它第一次到达O点的时间为t1T2.乙球做自由落体运动，到达O点的时间为t2Rgt22，所以t2，t1t24.(2)小球甲从A点由静止释放运动到O点的时间为t(2n1)，n1,2,3，由O点正上方自由落下的小球丙到达O点的时间也为t时两球才能在O点相碰，所以hgt2(n1,2,3，).