2.4单摆 同步训练题 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（含解析）

2.4单摆精选训练题一、选择题1．关于单摆，下列说法中正确的是（

）A．摆球运动的回复力是摆线拉力与重力的合力B．摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点时，加速度是不变的C．摆球在运动过程中加速度方向始终指向平衡位置D．摆球经过平衡位置时，加速度为零2．下述那种情况，单摆的周期会增大（

）A．增大摆球的质量 B．减小单摆的振幅C．缩短摆长 D．将单摆由山下移到山顶3．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m．则两单摆摆长la与lb分别为（）A．la＝2.5m，lb＝0.9m B．la＝0.9m，lb＝2.5mC．la＝2.4m，lb＝4.0m D．la＝4.0m，lb＝2.4m4．“单摆”是一种理想化模型，如图所示，为l轻绳下端拴着一个可视为质点的小球，上端固定放在倾角为的光滑斜面上，这个装置也可以等效为“单摆”，当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为（）A． B．C． D．以上答案都不对5．如图所示，两单摆摆长相同，静止时两球刚好接触。将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一个小角度后释放，碰撞中动能有损失，碰后两球分开，分别做简谐运动．用mA、mB分别表示两摆球的质量，则下列说法中正确的是（

）A．如果mA>mB，下一次碰撞必将发生在平衡位置右侧B．如果mA<mB，下一次碰撞必将发生在平衡位置左侧C．只要两摆球的质量不相同，下一次碰撞就不可能发生在平衡位置D．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定发生在平衡位置6．一单摆的摆长为40cm，摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，若g取10m/s2，则在1s时摆球的运动情况是（）A．正向左做减速运动，加速度正在增大B．正向左做加速运动，加速度正在减小C．正向右做减速运动，加速度正在增大D．正向右做加速运动，加速度正在减小7．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的，则单摆振动的（）A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变8．如图所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置。其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中（）A．位于B处时动能最大B．位于A处时势能最小C．在位置A的势能大于在位置B的动能D．在位置B的机械能大于在位置A的机械能9．如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图像.其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度之比为（

）A． B． C． D．10．如图所示为单摆的振动图象，取g=10m/s2，根据此振动图象能确定的物理量是（）A．摆长 B．回复力 C．频率 D．振幅11．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是（）A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为B．单摆的摆长约1mC．从到的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从到的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小二、填空题12．正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，如图所示，从小球第1次通过图中的B点开始计时，第21次通过B点用时30s；球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为1m，当地重力加速度g取π2（m/s2）；根据以上数据可得小球运动的周期T＝________s；房顶到窗上沿的高度h＝________m。13．如图所示，在光滑水平面上的O点系一长为的绝缘细线，线的另一端系一质量为m、带电量为q的小球，当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态，现给小球一垂直于细线的初速度v0使小球在水平面上开始运动，若v0很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为___________．14．右图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置．当盛沙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形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系．已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s，图乙所示的一段木板的长度为0.60m，则这次实验沙摆的摆长为（数值上取g＝π2）_________m(保留2个有效数字)．三、解答题15．图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象，根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个单摆的摆长是多少？参考答案1．B2．D3．B4．C5．D6．D7．C8．C9．D10．ACD11．AB12．3.0

3.013．14．1.5s

0.56m15．（