河北省邢台市高中物理11.4单摆课时训练新人教版.docx

第四节 单摆1对于单摆的振动，以下说法中正确的是()A单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等B单摆运动的回复力就是摆球受到的合力C摆球经过平衡位置时所受回复力为零D摆球经过平衡位置时所受合外力为零2关于单摆，下列说法中正确的是()A摆球运动的回复力是摆线张力和重力的合力B摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点时，加速度相等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，加速度为零3影响单摆周期的因素有()A振幅 B摆长 C重力加速度 D摆球质量4如图所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆，若摆线长为l，两线与天花板的左右两侧夹角均为，当小球垂直纸面做简谐运动时，周期为()A2 B2 C2 D2 5将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s，下列措施可行的是()A将摆球的质量减半 B振幅减半C摆长减半 D摆长减为原来的6摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取t0)，当振动至t时，摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图象是下图中的()7如图所示为演示简谐振动的沙摆，已知摆长为l，沙筒的质量为m，沙子的质量为M，Mm，沙子逐渐下漏的过程中，摆的周期为()A周期不变B先变大后变小C先变小后变大D逐渐变大8一个单摆的摆球运动到最大位移时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是()A摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大9如图所示，用绝缘细丝线悬吊着带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动，则()A当小球每次通过平衡位置时，动能相同B当小球每次通过平衡位置时，速度大小相同C当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D撤去磁场后，小球摆动周期变大10置于水平面的支架上吊着一只装满细沙的小漏斗，让漏斗左右摆动，于是桌面上漏下许多沙子，一段时间后桌面上形成一沙堆，沙堆的纵剖面在下图中最接近的是()11如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有()AA球先到达C点BB球先到达C点C两球同时到达C点D无法确定哪一个球先到达C点12一个单摆的摆球偏离到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是()A摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大13右上图为甲、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、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲g乙41D若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲g乙1414如图所示，光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长今有两个小球(视为质点)同时由静止释放，其中甲球开始时离槽最低点O远些，则它们第一次相遇的地点在()AO点BO点偏左CO点偏右D无法确定，因为两小球质量关系未定15细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子P，如图所示，现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速度地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是()A摆球往返运动一次的周期比无钉子时单摆的周期小B摆球在左右两侧上升的最大高度一样C摆球在平衡的位置左右两侧走过的最大弧长相等D摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍16.如图所示为一单摆及其振动图象，由图回答：(1)单摆的振幅为_，频率为_，摆长约为_；图中所示周期内位移x最大的时刻为_(2)若摆球从E指向G为正方向，为最大摆角，则图象中O、A、B、C点分别对应单摆中的_点一周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是_势能增加且速度为正的时间范围是_(3)单摆摆球多次通过同一位置时，下述物理量变化的是()A位移 B速度 C加速度 D动能 E摆线张力(4)若在悬点正下方O处有一光滑水平细钉可挡住摆线，且，则单摆周期变为_ s，挡后绳张力_17将在地球上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球记录的时间是1 h，那么实际上的时间应是_h已知月球表面的重力加速度是地球表面的1/6.若要把此摆钟调准，应使摆长L0调节为_18某一准确的摆钟，从北京移到南京，它是走快了还是慢了？应如何调整？19图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图象。根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？20一根摆长为2 m的单摆，在地球上某地摆动时，测得完成100次全振动所用的时间为284 s.(1)求当地的重力加速度g；(2)将该单摆拿到月球上去，已知月球的重力加速度是1.60 m/s2，单摆振动的周期是多少？21.摆长为l的单摆在平衡位置O的左右做摆角小于5的简谐运动，当摆球经过平衡位置O(O在A点正上方)向右运动的同时，另一个以速度v在光滑水平面运动的小滑块，恰好经过A点向右运动，如图10所示，小滑块与竖直挡板P碰撞后以原来的速率返回，略去碰撞所用时间，试问：(1)A、P间的距离满足什么条件，才能使滑块刚好返回A点时，摆球也同时到达O点且向左运动？(2)AP间的最小距离是多少？实验：用单摆测定重力加速度1用单摆测定重力加速度的实验中，有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上_(填字母)A1 m长的粗绳 B1 m长的细线 C半径为1 cm的小木球D半径为1 cm的小铅球 E时钟 F停表 G最小刻度为mm的米尺H最小刻度为cm的米尺 I铁架台 J附砝码的天平2在用单摆测重力加速度的实验中，为减小误差()A应选质量小的球做摆球B先使摆球摆动几次，从摆球经过平衡位置时开始计时C用停表测出3050次全振动的时间，计算出平均周期D在测量摆线长度时，对安装好的单摆，要用力拉紧摆线后再测量3在“用单摆测定重力加速度”的实验中，同学们采用了以下几种测量摆长的不同方法，其中不妥或错误的方法是()A装好单摆，用力拉紧摆线，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径B让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径C将单摆取下并放在桌面上，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径D让单摆自然下垂，用米尺直接测出摆线悬点到摆球球心的距离4利用单摆测定重力加速度的实验步骤合理的顺序是：_.A求出一次全振动的平均时间B测量摆长lC把单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂D反复做三次，算出周期的平均值E让单摆偏离平衡位置一个小角度，使其由静止开始摆动F用停表测量单摆完成3050次全振动的时间G把测得的周期平均值和摆长数值代入周期公式中，计算出重力加速度的值5(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(选填“是”或“否”)把单摆从平衡位置拉开约5释放：_；在摆球经过最低点时启动停表计时：_；用停表记录摆球一次全振动的时间作为周期：_.(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图4所示，该球的直径为_mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随_的增大而增大.数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.46.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g_，如果已知摆球直径为2.0 cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，那么单摆摆长是_如果测定了40次全振动的时间如图乙中秒表所示，那么秒表读数是_s单摆的振动周期是_s.图57某同学做实验时，一时找不到摆球，就用重锤代替摆球，分别用不同的摆长做了两次实验，测摆长时只测了摆线长，其长度分别为l1和l2，并测出相应周期为T1和T2，用上述测量的数据正确计算出g值，那么他计算重力加速度的表达式应为g_.8某同学在做“利用用单摆测定重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s则(1)他测得的重力加速度g_m/s2.(2)他测得的g的值偏小，可能的原因是()A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端末牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时，停表过迟按下D实验中误将49次全振动数记为50次9下面是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据摆长l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.22.53.24.5(1)利用上述数据在坐标图(图6)中描出lT2图象(2)利用图象，取T20.142s23.95 s2，求重力加速度10将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图7甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.(1)现有如下测量工具：A.时钟；B.秒表；C.天平；D.毫米刻度尺本实验所需的测量工具有_(2)如果实验中所得到的T2L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的_(3)由图象可知，小筒的深度h_ m；当地g_ m/s2.第4节单摆1C2B3BC 4D5D6.D 7B在沙摆摆动、沙子逐渐下漏的过程中，摆的重心逐渐下降，即摆长逐渐变大，当沙子流到一定程度后，摆的重心又重新上移，即摆长变小，由周期公式可知，沙摆的周期先变大后变小，故答案选B.8. D解析：在最大位移处，雨滴落到摆球上，质量增大，同时摆球获得初速度，故此振幅增大；但摆球质量不影响周期，周期不变，故选项D正确。9AB洛伦兹力总是与速度方向垂直，因此不参与提供回复力，所以对周期及动能无影响10.C 11. A 解析：A做自由落体运动，到C所需时间tA，R为圆弧轨道的半径。因为圆弧轨道的半径R很大，B球离最低点C又很近，所以B球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动(等同于摆长为R的单摆)，则运动到最低点C所用的时间是单摆振动周期的，即tBtA，所以A球先到达C点。12D在最大位移处，雨滴落到摆球上，质量增大，同时摆球获得初速度，故振幅增大，但摆球质量不影响周期，周期不变选项D正确13BD由图象可知T甲T乙21，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲l乙41，故B正确；若两摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g甲g乙14，故D正确14A由于半径R远大于运动的弧长，所以小球做简谐运动，其周期都为T2，与位移的大小无关，故同时到达O点，A正确15AB 16(1)3 cm0.5 Hz1 m0.5 s末和1.5 s末(2)E、G、E、F1.5 s2.0 s00.5 s(3)B(4)1.5变大17. 解析设在地球上校准的摆钟周期为T0，实际时间为t0；在月球上周期为T1，指示时间为t1.由于指示时间t与振动次数N成正比，即tN；一定时间内全振动次数N与振动周期T成反比，即N；由单摆周期公式可知T，由以上推知t，则有 ，所求实际时间为t0t1 h要把它调准，需将摆长调为L0/6.18变慢了，把摆长缩短19.答案：(1)