物理人教版选择性必修第一册第4节 单摆课堂作业

【优编】第4节单摆课堂练习一．单项选择1．如图为甲．乙两个单摆在同一地点做简谐运动的位移-时间图像，由图可知（）A．甲和乙摆线的长度相同B．甲摆球的质量较大C．甲和乙摆角大小相同D．摆到平衡位置时，甲和乙摆线所受拉力不可能相同2．如图所示，将摆长为L的单摆放在一升降机中，若升降机以加速度a向上匀加速运动，当地的重力加速度为g，则单摆的摆动周期为（）A． B．C． D．3．如图甲所示，细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁。将摆线拉开一较小幅度，当注射器摆动时，沿着垂直于摆动的方向以速度v匀速拖动木板，得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示，若测得木板长度为L，墨汁图样与木板边缘交点P．Q恰好是振动最大位置处，已知重力加速度为g，则该单摆的等效摆长为（）

A． B． C． D．4．物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是（）A．安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B．麦克思韦建立了经典的电磁场理论，并用实验验证了电磁波的存在C．惠更斯详尽地研究过单摆的振动，并确定了单摆的周期公式D．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G的值5．图示为一个单摆的共振曲线，则（取g=10m/s2）（）A．此单摆的摆长约为2mB．此单摆的周期约为0.5sC．若摆长增大，共振曲线的波峰将向左移动D．若摆长增大，共振曲线的波峰将向上移动6．如图所示，虚线和实线分别为甲．乙两个单摆做简谐运动的图象，则（）

A．甲．乙两个单摆的振幅分别为2cm．－1cmB．甲．乙两个单摆的机械能可能相等C．第4s末，甲乙两个摆球的加速度均为零D．第2s末甲的速度达到最大，乙的向心加速度达到最大7．有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2﹣l图象，如图甲所示；另外，在南京大学做探究的同学还利用计算机绘制了a．b两个摆球的振动图象（如图乙所示），则下列说法正确的是（）A．去北京大学的同学所测实验结果对应图甲中的A线B．由图乙可知，在忽略纬度对北京南京重力加速度的影响时，ab两单摆摆长之比为6：9C．在t＝1s时，b球正沿y轴正方向运动D．在t＝1s时，a球速度为08．如图为一单摆做简谐运动时的速度时间图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（）

A．此单摆的摆长约为B．时单摆的回复力为零C．若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期将变小D．将此单摆从北京移至广州它做简谐运动的周期将变大辽宁省辽宁师范大学附属中学．丹东二中．抚顺二中．本溪高中．盘锦高中．辽油一高9．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在此处将力传感器与摆线相连（图甲中未画出）。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A．C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙为细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像，图乙中t=0为摆球从A点开始运动的时刻，重力加速度g取，下列说法正确的是（）A．单摆的摆长为2.5m B．摆球的质量为0.0498kgC．单摆的振动周期为 D．摆球运动过程中的最大速度为10．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（）A．大钟的回声 B．大钟在继续振动C．人的听觉发生“暂留”的缘故 D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动11．如图所示，把A．B两球由图示位置同时由静止释放（绳开始时拉直．不计空气阻力），则在两球向左下摆动时，下列说法不正确的是（）

A．绳OA对A球不做功B．绳AB对B球做正功C．绳AB对A球做负功D．绳AB对B球不做功12．设人自然步行时的跨步频率与手臂自然摆动的频率一致（人手臂自然摆动的频率与臂长的关系，类似于单摆固有频率与摆长的关系），且人的步幅与身高成正比，由此估测人的步行速度与身高的关系为（）A. B. C. D.13．单摆的振动图像，根据此振动图像不能确定的物理量是（）A．摆长 B．回复力 C．频率 D．摆角14．物体做简谐振动，以下说法正确的是（）A．每次通过平衡位置，速度都相同B．每次通过平衡位置，合力都为零C．每次通过平衡位置，回复力都为零D．每次通过平衡位置，加速度都为零15．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为，下列说法正确的是（）A．“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于时，丝网不振动C．当“落网”昆虫翅膀振动的频率等于时，丝网的振幅最大D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由丝网的固有频率决定

参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】A．由图可知，甲和乙两摆的周期相同，则由单摆的周期公式可知，可知，两摆的摆长一定相同，A正确；B．因为单摆的周期与摆球．摆角无关，所以甲乙摆球的质量无法比较，B错误；C．由于摆线长度相同，据几何关系知，甲的振幅大，所以摆角（不大于5度）大，C错误；D．因为摆长相等，但偏角不同，故到达底部时的速度不同，同时因为质量不同，故拉力有可能相同，D错误；故选A。2．【答案】D【解析】单摆的平衡位置在竖直位置，若摆球相对升降机静止，则摆球受重力mg和绳的拉力F，根据牛顿第二定律有此时摆球的视重所以单摆的等效重力加速度因而单摆的周期为故D正确，ABC错误。故选D。3．【答案】B【解析】由图乙可知，该单摆恰好摆动2.5个周期，故满足单摆周期公式为联立解得该单摆的等效摆长为B正确。故选B。4．【答案】C【解析】A．丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场，在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家，故A错误；B．麦克思韦建立了经典的电磁场理论，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故B错误；C．惠更斯详尽地研究过单摆的振动，并确定了单摆的周期公式，故C正确；D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量G的值，故D错误。故选C。5．【答案】C【解析】AB．由图可知，该单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，由单摆的周期公式可得，此单摆的摆长为AB错误；CD．若摆长增大，固有频率增大，固有频率减小，共振曲线的波峰将向左移动，C正确，D错误。故选C。6．【答案】B【解析】A．振幅为偏离平衡位置的最大距离，故甲．乙两个单摆的振幅分别为2cm．1cm，A错误；B．甲．乙的周期分别为4s．8s，由单摆周期公式可知，甲的摆长较短，但甲的振幅较大，机械能为摆球到达最大位移处的势能，且摆球质量未知，故可能相等，B正确；C．第4s末，两摆球均在平衡位置，故甲．乙两摆球切线方向的加速度均为零，但向心加速度均不为零，C错误；D．第2s末甲处于平衡位置，速度达到最大，乙处于最大位移处，速度为零，向心加速度为零，D错误。故选B。7．【答案】D【解析】A．根据得，知T2～L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线，故A错误；B．由振动图线知，两单摆的周期比为，根据知，两单摆摆长之比故B错误；C．由振动图象得，在t=1s时，b球沿y轴负方向运动，故C错误；D．在t=1s时，a球在负的最大位移处，此时速度为零，故D正确。

故选D。8．【答案】D【解析】A．由图可知，摆动周期T=2s，由单摆周期公式可解得此单摆的摆长约为，A错误；B．摆球速度为零，在最大位移处，单摆的回复力最大，B错误；C．单摆的周期与摆角无关，C错误；D．将此单摆从北京移至广州，重力加速度减小，它做简谐运动的周期将变大，D正确。故选D。9．【答案】C【解析】C．根据乙图，周期为故C正确；A．根据周期公式整理得故A错误；BD．由于在最低点时的拉力大小为根据牛顿第二定律有在最高点时的拉力为由最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒有联立可得故BD错误；故选C。10．【答案】B【解析】停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，它会再振动一段时间然后因为阻尼而停止，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因。故选B。11．【答案】D【解析】A．OA的拉力始终与A球的速度方向垂直，则绳OA对A球不做功，所以A正确，不符合题意；BCD．假设让A球和OA组成一个单摆，B球和OB绳组成另一个单摆，让两个单摆同时从图中位置向下摆动，根据单摆的周期公式可知，A摆的周期小于B摆的周期，说明图中A球运动比B球运动快，则AB绳对A球的拉力与A的瞬时速度方向夹角为钝角，所以AB绳对A做负功，AB绳与B球的瞬时速度方向成锐角，所以AB绳对B球做正功，则BC正确，不符合题意；D错误，符合题意；故选D。12．【答案】C【解析】【分析】【详解】人的速度等于步幅与跨步频率的乘积，即，人自然步行时的跨步频率与手臂自然摆动的频率一致，手臂自然摆动的周期，人和步幅与身高成正比，即，人的手臂长度也应该与升高成正比，即，联立以上各式解得故选C。13．【答案】B【解析】由图知，单摆的周期由单摆的周期公式得摆长摆角而摆球所受的回复力由于摆球的质量m未知，所以无法确定其回复力。故选B。14．【答案】C【解析】做简谐振动的物体，每次通过平衡位置，速度的大小相同，但是方向可能