高中物理 专题 单摆讲义（含解析） 新人教版选修34.doc

专题：单摆题一题面：图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s，图乙所示的一段木板的长度为0.60m，则这次实验沙摆的摆长为（取g =2）( ) a0.56m b0.65m c1.00m d2.25m题二题面：如图所示为在同一地点的a、b两个单摆做简谐运动的图象，其中实线表示a的运动图象，虚线表示b的运动图象。关于这两个单摆的以下判断中正确的是（ ）a这两个单摆的摆球质量一定相等b这两个单摆的摆长一定不同c这两个单摆的最大摆角一定相同d这两个单摆的振幅一定相同题三题面：一摆长l 的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过 ，摆球具有负向最大加速度。下面四个图象分别记录了该单摆从计时时刻开始到的振动图象，其中正确的是（ ） 题四题面：如图所示，两个相同的弹性小球，分别挂在不能伸长的细线上，两线互相平行，两球重心在同一水平线上且互相接触，第1个球摆长为l1，第2个球摆长为4l1。现将第1个球拉一个很小的角度后释放，在第1个球摆动周期的两倍时间内，两球碰撞的次数为_次。题五题面：图中两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。现将摆球a在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以ma、mb分别表示摆球a、b的质量，则（ ）a如果mamb，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧b如果mamb，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 c无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧d无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧题六题面：如图所示，光滑圆槽的半径r远大于小球运动的弧长，今有两个小球(可视为质点)同时由静止释放，其中a球开始时离圆槽最低点o 较远些，则它们第一次相碰的地点在( )ao点 bo点偏左co点偏右 d无法判断题七题面：有一单摆，在山脚下测得周期为t1，移到山顶测得周期为了t2，设地球半径为r，则山的高度为_。课后拓展练习注：此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目，故不在课堂中讲解，请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.题一题面：有一个单摆，在竖直平面内做小摆角振动，周期为2s。如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，在t1.4s至t1.5s的过程中，摆球的（ ）速度向右在增大，加速度向右在减小速度向左在增大，加速度向左也在增大速度向左在减小，加速度向右在增大速度向右在减小，加速度向左也在减小题二题面：下列说法中正确的是()a将单摆从地球赤道移到南(北)极，振动频率将变大b将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，则其振动周期将变到原来的2倍c将单摆移至绕地球运转的人造卫星中，其振动频率将不变d在摆角很小的情况下，将单摆的振幅增大或减小，单摆的振动周期保持不变题三题面：如图甲所示，abcd为一液体槽，ab、cd面为铜板；bc、ad面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体(设该液体导电时不发生电解)。用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在o点，下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触，过o点的竖直线刚好在ad边的垂直平分面上。铜板ab、cd面上接上图示电源，电源内阻忽略，电源电动势e10v，电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记忆示波器的“地”和“y”输入端（记忆示波器的输入电阻可视为无穷大）。将摆球拉离平衡位置，使其在垂直于ab、cd的竖直面内做简谐运动。闭合电键s，就可通过记忆示波器观察摆球的振动情况。图乙为某段时间内记忆示波器显示的摆球与cd板之间的电压波形。求：（1）单摆的摆长（取约等于10）；（2）若ad边长为6cm，则摆球摆动过程中偏离ab板的最大距离是多大？讲义参考答案题一答案：a题二答案：bd题三答案：a题四答案：3题五答案：cd题六答案：a题七答案：课后拓展练习题一答案：c详解：在t1.4s至t1.5s的过程中，摆球处于从平衡位置向左最大位移运动的过程中，所以速度向左在减小，加速度向右在增大，c项正确。题二答案：abd解析：单摆周期t2。南(北)极处的重力加速度比赤道处大，周期变小，频率变大，选项a正确；由mg知，从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，重力加速度将变为原来的，则周期变为原来的2倍，选项b正确；人造卫星中的物体处于完全失重状态，单摆不会摆动，故选项c错误；单摆的周期与振幅无关，选项d正确。题三答案：（1）64cm（2）4.8cm详解：（1）由图可知t=1.6s 由得m=0.64m=64c