学人教版必修34 11.4单摆 作业（1）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 11.4单摆 作业（1）1关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是a. 单摆经过平衡位置时合力为零b. 摆角小于5时，摆球合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比c. 只有在最高点时，回复力才等于重力和摆线拉力的合力d. 摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和摆线拉力的合力2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，如图所示，（悬点和小钉未被射入），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. l4 b. l2 c. 3l/4 d. 无法确定3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，在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线已知木板被水平拉动的速度为，图乙所示的一段木板的长度为，则这次实验沙摆的摆长大约为（取）（ ） a. b. c. d. 4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四分之一b. 只将振幅变为原来的2倍c. 只将摆长变为原来的4倍d. 只将摆长变为原来的16倍5一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是（ ）a. 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力为零b. 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大c. 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小d. 时刻摆球速度最小，悬线对它的拉力最大6如图所示为同一实验室的两个单摆的振动图像，从图像可知，两单摆的（ ）a. 摆球质量相等 b. 振幅相等c. 摆长相等 d. 摆球同时改变速度方向7单摆运动具有周期性，关于单摆周期，下列说法中正确的是( )a. 单摆的质量越大，回复力越大，周期越短b. 单摆周期与单摆所处的地理位置有关，与摆长无关c. 不同单摆放在同一地方，摆长越长的单摆的周期越长d. 若用单摆制成的座钟在张家口走时准确，则搬到深圳后不作任何调整走时仍准确8一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是（ ）a. 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小b. 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小c. 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大d. 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大9如图所示的单摆，摆长为l40cm，摆球在t0时刻从右侧最高点释放做简谐振动，则当t1s时，小球的运动情况是( )a. 向右加速 b. 向右减速 c. 向左加速 d. 向左减速10如图所示是甲、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. t2s时，甲单摆的重力势能最小，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11如图所示，光滑的圆弧槽的半径为r（r远远大于弧mn的长度），a为弧形槽的最低点，小球b放在a点正上方离a点的高度为h，小球c放在m点，同时释放两球，为了使两球正好在a点相碰，则释放b球时的高度h应为多大？12某同学用下图所示的实验装置来研究碰撞问题 是一段半径为的光滑圆弧轨道，圆弧与水平地面相切于点现将一个质量为的小球从轨道上的点由静止释放，到达底端时与质量为的小球发生弹性正碰已知点和水平面的距离为，两球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为（）证明：小球从点到点的运动过程，可以看成是简谐运动的一部分（）求小球与小球第一碰撞后各自上升的高度（）请指出两球第二次碰撞的位置13将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期t.14某同学用单摆作为计时装置来研究水波波长摆长为0.392m的单摆完成5次全振动时水波波源完成了8次全振动，某个波峰向前移动了15.7m取g9.8m/s2，3.14求：单摆的周期；水波的周期、波长与波速。试卷第3页，总3页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1c【解析】摆球通过平衡位置时，所受回复力为零，由于具有向心加速度，所受的合力指向悬点，不为零，故a错误；摆角很小时，摆球所受回复力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比，而不是合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比，故b错误。在高点，设绳子与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律：tmgcos=mv2r，在最高点v=0，t=mgcos，振子所受合力为mgsin，等于回复力，故c正确，d错误；故选c.【点睛】单摆在竖直面内做简谐运动时向心力是细线的拉力与重力沿细线方向分力的合力提供，摆球做简谐运动，回复力是重力沿圆弧切线方向的分力。2c【解析】设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆球在右侧摆动的周期为t1=8t，在左侧摆动的周期为t2=4t，t1：t2=2：1。设左侧摆长为l，则t1=2lg；t2=2lg；两式相除得l=14l；所以小钉与悬点的距离s=l-l=34l。故选c。点睛：本题是拐子摆类型，考查分析单摆周期的能力，重点是对于所给图象的间隔进行分析，得出在碰钉子之前和之后的周期比例关系，进而才能正确处理钉子的位置3a【解析】根据题意可知砂摆的周期，根据得， ，a正确4c【解析】根据单摆的周期公式： ，可知单摆的周期与摆球质量无关，将摆球的质量减为原来的四分之一，周期不变，故a错误；单摆的周期与振幅无关，振幅变为原来的2倍，单摆周期不变，不符合题意，故b错误；秒摆的周期由2s变为4s，根据单摆的周期公式，摆长增加到4倍，故c正确，d错误。所以c正确，abd错误。5b【解析】由图读出时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，悬线对它的拉力最小，a错误；由图读出时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它的拉力最大，b正确；由图读出时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，悬线对它的拉力最小，c错误；由图读出时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它的拉力最大，d错误【点睛】根据位移情况分析摆球的位置，分析摆球的速度和拉力大小当摆球在平衡位置时速度最大，悬线对它的拉力最大；当摆球在最大位移处速度为零，悬线对它的拉力最小6c【解析】因为单摆周期公式与质量无关，所以无法判断二者的质量关系，a错误；从图中可以看出，两个摆的振幅不等，b错误；从图中可以看出，两个摆的运动周期相同，在同一实验室内也相同，根据，摆长也相同，c正确；从图中可以看出，初相不同，不同时改变速度方向，d错误7c【解析】abc、根据单摆的周期 ,知小球的周期与质量、振幅(路程)都无关,与摆长以及重力加速度有关.所以c选项是正确的,a、b错误;d、根据重力加速度的特点可以知道,张家口的重力加速度大于深圳的重力加速度,根据可以知道,单摆制成的座钟在张家口走时准确,在搬到深圳后周期增大,要走时仍然准确,必须调整缩短单摆的摆长，d错 故选c8d【解析】由图读出时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，悬线对它的拉力最小，故a错误由图读出时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度，速度最大，悬线对它的拉力最大，故b错误由图读出时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，悬线对它的拉力最小，故c错误由图读出时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它的拉力最大，故d正确故选d9b【解析】单摆的周期，t=1s，则ttt，摆球从右侧最高点释放做简谐运动，在t=1s时已经越过平衡位置（最低点），正向右侧最大位移处运动，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，故acd错误，b正确；故选b。10ab【解析】由图知甲、乙两摆的振幅分别为4cm、2cm，振幅之比为2:1，故选项a正确；t=2s时，甲摆在平衡位置处，则甲单摆的重力势能为零；乙摆在振动的最大位移处，动能为零，故选项b正确；由单摆的周期公式t2，得到甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故选项c错误；因摆球摆动的最大偏角未知，无法判断两单摆摆球在最低点时向心加速度大小关系，故选项d错误；故选ab。11h=2n+12l8【解析】小球c在摆动中经过最低点a位置所对应的时刻为t=t4+nt2(n0，1，2，3)；小球释放的高度应为h=gt22小球做自由落体运动h=gt22单摆的周期公式t=2hgt=2n+1t4；h=2n+12l8(n0，1，2，3)点睛：解决本题的关键抓住两球运动时间相等以及注意c球运动的周期性；记住单摆周期公式t=2lg12）见解析；（）； （）点【解析】（）对进行受力分析，合外力为因为，所以所以可以看成简谐运动的一部分（）碰撞时满足动量守恒和机械能守恒，即；联立得； 又因为则碰撞之后小球上升的高度记为，小球上升的高度记为则有；