教科版选修34 单摆 第1课时 作业 (1).doc

单摆（练习题）1用一根细线悬挂一个质量大、直径小的小球，当细线的质量和小球的尺寸完全可以忽略时，把这个装置叫单摆，这里的物理科学方法是（ ）a等效替代法 b控制变量法 c理想模型法 d比值定义法【答案】c【解析】高中物理中“质点”、“点电荷”、“单摆”等概念，都是在物理学中引入的理想化的模型，是众多的科学方法中的一种单摆”等都是为了研究问题简单而引入的理想化的模型，所以它们从科学方法上来说属于建立模型，所以c正确故选c【点评】知道各种方法的确切含义，再来判断就很容易了，理想模型是我们高中经常遇到的，如质点，点电荷等都是理想模型2如图，竖直平面内有一半径为16m、长为10cm的光滑圆弧轨道，小球置于圆弧左端，t0时刻起由静止释放。取g10m/s2，t2s时小球正在（ ） a向右加速运动 b向右减速运动 c向左加速运动 d向左减速运动【答案】d【解析】小球的运动可看作简谐运动，周期，t2s在第4个周期，所以小球正在向左减速运动，故选d。3（多选）将一单摆向右拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向左摆动，用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，摆球从最高点m摆至左边最高点n时，以下说法正确的是（ ） a摆线碰到障碍物前后的摆长之比为4：1b摆线碰到障碍物前后的摆长之比为2：1c摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大d摆线经过最低点时，角速度不变，半径减小，摆线张力变大【答案】ac【解析】频闪照片拍摄的时间间隔一定，根据间隔得出摆线与障碍物碰撞前后的周期之比，从而根据单摆的周期公式t=2得出摆长之比摆线经过最低点时，碰撞前后的线速度大小不变，半径变化，根据牛顿第二定律判断绳子张力的变化，以及通过v=r比较角速度的变化解：ab、频闪照片拍摄的时间间隔一定，右图可知，摆线与障碍物碰撞前后的周期之比为2：1，根据单摆的周期公式t=2得，摆长之比为4：1故a正确，b错误c、摆线经过最低点时，线速度不变，半径变小，根据fmg=m知，张力变大根据v=r，知角速度增大，故c正确，d错误故选：ac【点评】解决本题的关键掌握单摆的周期公式t=2，以及知道摆线经过最低点时与障碍物碰撞前后的线速度大小不变4单摆的周期在下列何种情况时会增大（ ）a增大摆球质量b减小摆长c把单摆从赤道移到北极d把单摆从海平面移到高山【答案】d【解析】根据单摆的周期公式t=判断周期的变化解：a、单摆的周期与摆球的质量无关故a错误b、根据单摆的周期公式t=知，摆长减小，则周期变小故b错误c、把单摆从赤道移到北极，重力加速度变大，根据单摆的周期公式t=知，周期变小故c错误d、把单摆从海面移到高山，重力加速度减小，根据单摆的周期公式t=知，周期变大故d正确故选d【点评】解决本题的关键掌握单摆的周期公式t=，知道单摆的周期与哪些因素有关5做简谐振动的单摆摆长不变，把摆球质量增加为原来的4倍，使摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的倍，则单摆振动的（ ）a周期、振幅不变 b周期不变、振幅减小c周期改变、振幅不变 d周期、振幅都改变【答案】b【解析】依题，摆球经过平衡位置时速度减小，根据机械能守恒定律可知，振幅减小单摆做简谐运动的周期公式是，可见，单摆的周期只与摆长有关，与摆球的质量、振幅无关，所以振幅改变时，周期不变，故选项b正确，选项acd错误。考点：单摆【名师点睛】单摆做简谐运动的周期只与摆长有关，与摆球的质量、振幅无关摆球经过平衡位置时速度减小，说明振幅减小；对于单摆的周期与哪些因素有关，可根据单摆的周期公式理解记忆。6（多选）如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是_（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） a甲、乙两单摆的摆长相等b甲摆的振幅比乙摆大c甲摆的机械能比乙摆大d在t05s时有正向最大加速度的是乙摆e由图象可以求出当地的重力加速度【答案】abd【解析】从图中可得两单摆的周期相同，所以根据单摆周期公式可得两单摆的摆长相同，a正确；从图中可得甲的振幅为10cm，乙的振幅为7cm，故b正确；由于两者质量未知，所以无法判断机械能大小，c错误；在t=05s时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度故d正确，由于不知道摆长，只知道摆长相同，所以无法求解重力加速度，e错误；7将一个摆钟由甲地移至乙地，发现摆钟变慢了。其原因和调整的方法分别为a，将摆长缩短 b，将摆长加长c，将摆长缩短 d，将摆长加长【答案】a【解析】将一个摆钟由甲地移至乙地，发现摆钟变慢了，说明周期变长了，根据单摆的周期公式可知：甲地的重力加速度大于乙地的重力加速度；为了减小周期，可以减小摆长，故a正确，b、c、d错误。所以选a。考点：本题考查了单摆周期公式，意在考查考生灵活运用物理知识的能力。8如图所示，用两根等长的轻线悬挂一个小球，设绳长l和角已知，当小球垂直于纸面做简谐运动时，其周期表达式为（ ） a b2c2 d2【答案】d【解析】如图所示，由于小球垂直于纸面做简谐运动，所以等效摆长为lsin，由于小球做简谐运动，所以单摆的振动周期为：，故d正确。9如图甲所示是演示沙摆振动图像的实验装置在木板上留下的实验结果。沙摆的运动可看作是简谐运动。若手用力f向外拉木板作匀速运动，速度大小是020m/s图14乙是某次实验得到的木板的长度为060m范围内的振动图像，那么这次实验所用的沙摆的摆长为_cm。（答案保留2位有效数字，计算时可以取） 【答案】56【解析】由图线可知，沙摆的周期为：，根据，可得：10某同学用单摆测当地的重力加速度。他测出了摆线长度l和摆动周期t，如图a所示。通过改变悬线长度l，测出对应的摆动周期t，获得多组t与l，再以t2为纵轴、l为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知，摆球的半径r=_m，当地重力加速度_m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会_（选填“偏大”、“偏小”、“一样”）。 【答案】 （987） 一样【解析】由单摆周期公式：可得：