《单摆》同步练习1.doc

单摆同步练习知识点一单摆及单摆周期公式的应用1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，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，加速度为零解析摆球的回复力为重力沿轨迹切线方向的分力，A错；摆球经过最低点时，回复力为0，但合力提供向心力，C、D错；由简谐运动特点知B正确答案B2.如图139所示是一个单摆(5)，其周期为T，则下列说法正确的是 ()A把摆球质量增加一倍，则周期变小图139B把偏角变小时，周期也变小C摆球由O BO，运动的时间为TD摆球由O BO，运动的时间为解析单摆的周期T与摆球质量无关，选项A错偏角变小，振幅变小，但单摆的周期T与振幅无关，选项B错摆球由O BO的过程仅完成了半个全振动，运动时间等于，选项C错、D对答案D3一个单摆和一个弹簧振子，在上海调节使得它们的振动周期相等(设为T)现在把它们一起拿到北京，若不再做任何调节设这时单摆的振动周期为T1，弹簧振子的振动周期为T2，则它们的周期大小的关系为()AT1T2T BT1T2T2T DT1T2T解析弹簧振子的振动周期只与弹簧的劲度系数和振子质量有关，拿到北京后周期不变；北京的重力加速度比上海的大，单摆拿到北京后周期变小答案A图13104.如图1310所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连，其中一个摆线与竖直方向成角已知甲的质量大于乙的质量当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在摆动过程中下列说法正确的是 ()A甲的振幅小于乙的振幅B甲的振幅等于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速度D甲的运动周期大于乙的运动周期解析由题意知，甲、乙是摆长相同的两个单摆，原来二者静止时由于质量不同，故偏角不同，质量大的偏角小，故甲的振幅小A正确，两物体在平衡位置时速度最大，根据mghmv2得v，与质量无关，所以甲的最大速度小于乙的最大速度，C正确；根据T2 ，周期与质量无关，所以D错答案AC图13115.有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住使摆长发生变化现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片，如图1311所示(悬点和小钉未被摄入)P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为()A. B. C. D无法确定解析设每相邻两次闪光的时间间隔为t0，由图象可知摆球在右侧周期所用时间t14t0，在左侧周期所用时间t22t0，故在右侧运动周期T1与在左侧运动周期T2之比，根据单摆周期公式T2，可得，故l1L，l2L，小钉与悬点的距离Ll1l2L，正确答案为C.答案C知识点二用单摆测重力加速度6在用单摆测定重力加速度时，某同学用同一套实验装置，用同样的步骤进行实验，但所测得的重力加速度总是偏大，其原因可能是()A测定周期时，振动次数少数了一次B测定周期时，振动次数多数了一次C摆球的质量过大D计算摆长时，只考虑悬线的长度，没有加上小球的半径解析由计算g的公式g可知，如果振动次数多数了一次，即T偏小，使g偏大，选项A错、B对摆球的质量过大，不影响单摆的周期与摆长，所以不影响测得的重力加速度，选项C错当l偏小时，求得的g偏小，选项D错答案B7在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将_(填“变大”“不变”或“变小”)解析单摆的摆长等于悬点到小球顶点的绳长与小球半径之和，所以当小球的直径改为原来的2倍时，其摆长增大，由周期公式T2可知，单摆的周期变大图1312答案变大8.在利用单摆测定重力加速度的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2l图象，就可以求出当地的重力加速度理论上T2l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图1312所示(1)造成图象不过坐标原点的原因可能是_.(2)由图象求出的重力加速度g_m/s2.(取29.87)解析(1)由图象知，当l0时，T0，说明l不等于摆长，可能只是线长，忽略了球的半径(2)图象的斜率k，由图象知，k4，故g2 m/s29.87 m/s答案(1)测单摆摆长时，漏掉了摆球的半径(2)9.87图13139.有五组同学用单摆测定重力加速度，各组的实验器材、数据如下表所示若各组同学实验操作水平一样，那么第_组同学测定的结果最准确若该组同学根据自己测得的实验数据作出单摆的振动图象(如图1313所示)，那么该同学测出的重力加速度大小是_m/s2.组制摆球材料最大偏角摆长测全振动次数1木100.40 m102铝100.50 m203铜120.60 m304铁110.80 m405铅80.80 m50解析第5组同学的单摆摆长适当，偏角小于10，振动次数越多，误差越小从振动图象上知T1.80 s，代入公式g，得g9.74 m/s2.答案第5组9.74图131410. 如图1314所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线，以摆球最低位置为重力势能的零点，则摆球在摆动过程中 ()A位于B处时动能最大B位于A处时势能最大C在位置A的势能大于在位置B的动能D在位置B的机械能大于在位置A的机械能解析摆球在摆动过程中总机械能守恒，只是动能和重力势能之间的转化，故D错位置A是摆动的最高点，动能为零，势能最大，B对在B处，总机械能为动能与势能之和，在A处势能为总机械能，故C对摆球在平衡位置时势能为零，动能最大，故A错答案BC11.如图1315所示为同一实验室中两个单摆的振动图象，从图中可知，两摆的 ()A摆长相等B振幅相等图1315C摆球质量相等D摆球同时改变速度方向解析由图象可知，两摆的振幅不同，周期相同，说明摆长相同，速度方向不是同时改变，所以选项A对，B、D错；据图中信息无法判断摆球质量关系，选项C错答案A12一个单摆，在第一个行星上的周期为T1，在第二个行星上的周期为T2，若这两个行星的质量之比为M1M241，半径之比R1R221，则()AT1T211 BT1T241CT1T221 DT1T212解析单摆的周期公式为T2，对同一单摆有T .又根据万有引力定律mgG，有g，因此T ，故T1T2 1.答案A13图1316甲中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，设摆球向右运动为正方向，图1316乙是这个单摆的振动图象，根据图象回答：图1316(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆