高中物理 第十一章 机械振动 第4节 单摆课后训练 新人教版选修3-41.doc

单摆1两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2（v1v2）在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则（）Af1f2和A1A2 Bf1f2和A1A2Cf1f2和A1A2 Df1f2和A1A22摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时（取作t0），当振动至时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的（）3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（）Al/4 Bl/2C3l/4 D无法确定4一登山运动员用一单摆来测量某山的海拔高度，当他在海平面时，在一定时间t0内测得一单摆全振动N次，当他到达山顶后，在相同时间t0内测得同一单摆全振动的次数为（N1）次。若把地球视为半径为R的均匀球体，则此山的海拔高度为（）A BC D5如图所示，半径是R的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B。在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球甲和乙，若将它们同时无初速释放，则_球先到达B点。（不考虑空气阻力）6某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（选填“是”或“否”）。把单摆从平衡位置拉开约5释放_在摆球经过最低点时启动秒表计时_把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期_该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图，该球的直径为_ mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随_的增大而增大。数据组编号摆球质量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.47有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成，两个单摆摆动平面前后相互平行。（1）现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50.0 s和49.0 s，则两单摆周期差T_s。（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两单摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差。若测得释放两摆的时间差t0.165 s，则在短摆释放_s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向_（填方向）通过_（填位置）。（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是_。8在“用单摆测定重力加速度g”的实验中，假如实验时用很长的细线悬挂在一天花板上，由于悬点过高，无法测量摆长，则如何测出重力加速度g的值？参考答案1. 答案：C解析：依题意小角度的摆动可视为单摆运动，由单摆的周期公式可知同一地点的重力加速度相同，摆长相同，故频率f1f2，与初始速度无关，而摆动的振幅与初始速度有关，根据能量守恒定律可知初速度越大，振幅越大，A1A2，C对。2答案：C解析：从t0时经过，摆球具有负向最大速度，说明摆球在平衡位置，在给出的四个图象中，经过具有最大速度的有B、C两图，而具有负向最大速度的只有C。3. 答案：C解析：从题图中看出被钉子挡住后的周期变为原来的一半，由周期公式T可知，摆长变为原来的，即钉子与悬点的距离为3l/4，本题选择C。4. 答案：C解析：设海平面处重力加速度为g，山顶处为g，由，可得，又，可得，解得，故C项正确。5. 答案：乙解析：乙球做自由落体运动。，所以。甲球沿圆弧做简谐运动，此振动与一个摆长为R的单摆振动模型相同，故此等效摆长为R，因此第1次到达B处的时间为，故乙球先到达B点。6. 答案：是是否20.685（20.68320.687均正确）摆长解析：单摆做简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5释放满足此条件；因为最低点位置固定、容易观察，所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、不易读准、误差大，应测多个周期的时间求平均值；由表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大。7. 答案：（1）0.02（2）8.085左平衡位置（3）减小两单摆摆长差等解析：（1）TT1T2s0.02 s（2）设短摆释放后经过时间t与长摆达同一位置，则两摆完成全振动的次数一样，长摆运动的时间为tt，有：代入数据，解得：t8.085 s即短摆振动了个周期，此时恰向左通过平衡位置。（3）减小两单摆摆长差等。8. 答案：解答：因摆长为悬点到摆球中心的距离，而本题无法测量到悬点，所以可采用测量部分摆长的方法。具体为：首先