沪科版选修34 探究单摆振动的周期 第1课时 作业.docx

1.4探究单摆振动的周期1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，则单摆的振动图像是图中的（）。2对于秒摆（周期为2 s的单摆）下述说法正确的是（）。a摆长缩短为原来的四分之一时，频率是1 hzb摆球质量减小到原来的四分之一时，周期是4 sc振幅减为原来的四分之一时，周期是2 sd当重力加速度减为原来的四分之一时，频率为0.25 hz3如图所示为甲、乙两单摆的振动图像，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144关于单摆的下列说法中正确的是（）。a摆球在最大位移处，所受回复力为零b摆球在最大位移处，所受合外力即回复力c摆球在平衡位置，所受合外力提供向心力d摆球所受重力越大，其周期越小5利用单摆测重力加速度时，若测得g值偏大，则可能是因为（）。a单摆的摆锤质量偏大b测量摆长时，只考虑了悬线长，忽略了小球的半径c测量周期时，把n次全振动误认为是（n1）次全振动d测量周期时，把n次全振动误认为是（n1）次全振动6两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为41。若它们在同一地点做简谐运动，则它们的周期之比t甲t乙_。在甲单摆完成10次全振动的时间内，乙单摆完成的全振动次数为_。7.摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取作t0)，当振动至t时，摆球恰具有负向最大速度，画出单摆的振动图像.8.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：摆长l/m0.500 00.800 00.900 01.000 01.200 0周期t/s1.421.791.902.002.20t2/s22.023.203.614.004.84(1)以摆长l为横坐标，周期的平方t2为纵坐标，根据以上数据在图138中画出 t2l图线.图138(2)此图线的斜率表示什么意义？(3)由此图线求出重力加速度的值. 9.如图139所示，用绝缘细丝线悬挂着的带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动，则()图139a.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，速度相同c.当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力不相同d.磁场对摆的周期无影响e.撤去磁场后，小球摆动周期变大10.一个摆长为l1的单摆，在地面上做简谐运动，周期为t1，已知地球的质量为m1，半径为r1；另一摆长为l2的单摆，在质量为m2，半径为r2的星球表面做简谐运动，周期为t2.若t12t2，l14l2，m14m2，则地球半径与星球半径之比r1r2为_.11.将一水平木板从一沙摆(可视为简谐运动的单摆)下面以a0.2 m/s2的加速度匀加速地水平抽出，板上留下的沙迹如图1310所示，量得4 cm，9 cm，14 cm，试求沙摆的振动周期和摆长.(g10 m/s2) 【导学号：38910010】图1310答案：1d解析：tt，最大速度时，单摆应在平衡位置，y0，v方向为y，即沿y轴负方向，故d选项正确。2acd解析：秒摆是指在地面上摆长约为1米、周期为2秒的单摆，根据单摆的周期公式，当其摆长减为原来的四分之一时，周期减为1秒，频率是1 hz，a正确。周期与摆球质量和振幅无关，b错，c正确；由周期公式知当重力加速度减小为原来的四分之一时，周期变为4 s，频率变为0.25 hz，所以d正确。3bd解析：由图像可知t甲t乙21，根据t2，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲l乙41；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b、d正确。4bc解析：在最大位移处，摆球速度为零，向心力为零，合外力即为回复力，选项a错误，b正确；在平衡位置，回复力为零，摆球做圆周运动的速度最大，其向心力由合外力提供，选项c正确；摆球所受重力大，重力加速度并不一定大，选项d错误。故选b、c。5c解析：由单摆周期公式知t2得g，而t，所以g，由此可知c正确。6答案：21207.解析：本题考查对单摆周期公式的理解。因两单摆在同一地点做简谐运动，公式中g相同，则由周期公式t2知t，因此周期之比为21，甲完成10次全振动的时间t10t甲，乙相同时间内完成的全振动次数n20.【解析】tt，最大速度时，单摆应在平衡位置，y0，v方向为y，沿y轴负方向.【答案】8.【解析】(1)t2l图线如图所示.(2)因为单摆的振动周期t2得t2l，所以图像的斜率k.(3)由图线求得斜率k4故g m/s29.86 m/s2.【答案】(1)见解析(2)斜率k(3)9.86 m/s29.【解析】小球在磁场中运动时，由于洛伦兹力不做功，所以机械能守恒.运动到最低点，球的速度大小相同，但方向可能不同，a项正确，b项错误.小球从左、右两方向通过最低点时，向心力相同，洛伦兹力方向相反，所以拉力不同，c项正确.由于洛伦兹力不提供回复力，因此有无磁场，不影响振动周期，d项正确，e项错误.【答案】acd10.【解析】在地球表面单摆的周期t12，在星球表面单摆的周期t22，g，g