学高中物理 1.2 单摆题组训练 教科版选修3-4VIP免费

1.2单摆题组一单摆的简谐运动1．做一个单摆有下列器材可供选用，可以用来做成一个单摆的有()A．带小孔的实心木球B．带小孔的实心钢球C．长约1m的细线D．长约10cm的细线解析制作单摆时应选用体积小、质量大的球和细、长、轻、弹性小的线．答案BC2．关于单摆，下列说法中正确的是()A．摆球运动的回复力是它受到的合力B．摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，加速度是不变的C．摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置D．摆球经过平衡位置时，加速度为零解析摆球的回复力为重力沿轨迹切线方向的分力，A错；摆球经过最低点时，回复力为0，但合力提供向心力，C、D错；由简谐运动特点知B正确．答案B3．当单摆的摆球摆到最大位移处时，摆球所受的()A．合外力为零B．回复力为零C．向心力为零D．摆线中张力为零解析当摆球摆到最大位移处时，回复力最大，不为零，所以选项A、B均错；摆球在最大位移处，速度为零，由向心力公式F＝可知，向心力也为零，此时摆线中的张力等于重力沿摆线方向上的分力，所以选项C对，D错．答案C4．做简谐振动的单摆，在摆动的过程中()A．只有在平衡位置时，回复力才等于重力和细绳拉力的合力B．只有在最高点时，回复力才等于重力和细绳拉力的合力C．小球在任意位置处，回复力都等于重力和细绳拉力的合力D．小球在任意位置处，回复力都不等于重力和细绳拉力的合力解析单摆在一个圆弧上来回运动，摆球做圆周运动的向心力由重力沿悬线方向的分力和悬线拉力的合力提拱，而回复力是指重力沿圆弧切线方向的分力．摆球在平衡位置速度不为零，向心力不为零，而回复力为零，所以合力不是回复力；摆球在最高点时，速度为零，向心力为零，合力等于回复力．故选项B正确．答案B5．如图1－2－5所示是单摆振动示意图，下列说法正确的是()图1－2－5A．在平衡位置摆球的动能和势能均达到最大值B．在最大位移处势能最大，而动能最小C．在平衡位置绳子的拉力最大，摆球速度最大D．摆球由A→C运动时，动能变大，势能变小解析单摆的振动是简谐运动，机械能守恒，远离平衡位置运动，位移变大，势能变大，而动能减小；反之，向平衡位置运动时，动能变大而势能变小，故B、D正确，A错；小球在平衡位置只受重力和绳子拉力，在平衡位置C，拉力F＝mg＋mv2/l，由上述分析知，平衡位置时动能最大，即v最大，故F也最大，所以C正确．答案BCD题组二单摆做简谐运动的周期6．发生下列哪一种情况时，单摆周期会增大()A．增大摆球质量B．缩短摆长C．减小单摆振幅D．将单摆由山下移至山顶解析由单摆周期公式T＝2π知，T与单摆的摆球质量、振幅无关，缩短摆长，l变小，T变小；单摆由山下移到山顶，g变小，T变大．答案D7．甲、乙两个单摆的摆长相等，将两单摆的摆球由平衡位置拉起，使摆角θ甲<θ乙<5°，由静止开始释放，则()A．甲先摆到平衡位置B．乙先摆到平衡位置C．甲、乙两摆同时到达平衡位置D．无法判断解析两个单摆的摆长相等，则两个单摆的周期相等，单摆从最大位移摆到平衡位置所用的时间相等，选项C正确．答案C8．一只钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是()A．g甲＞g乙，将摆长适当增长B．g甲＞g乙，将摆长适当缩短C．g甲＜g乙，将摆长适当增长D．g甲＜g乙，将摆长适当缩短解析从甲地到乙地，钟摆的周期减小了，由T＝2π，知g甲＜g乙，若要使周期回到原值，应适当增加摆长．答案C9．如图1－2－6所示为演示简谐运动的砂摆，已知摆长为l，漏斗的质量为m，细砂的质量为M，M≫m，细砂逐渐下漏的过程中，单摆的周期()图1－2－6A．不变B．先变大后变小C．先变小后变大D．逐渐变大解析在砂摆摆动细砂逐渐下漏的过程中，摆的重心逐渐下移，即摆长l逐渐变大，当细砂流到一定程度后，摆的重心又重新上移，即摆长l变小，由周期公式T＝2π可知，砂摆的周期先变大后变小，故正确选项为B.答案B10．如图1－2－7所示的单摆，摆长为l＝40cm，摆球在t＝0时刻从右侧最高点释放做简谐振动，则当t＝1s时，小球的运动情况是()图1－2－7A．向右加速B．向右减速C．向左加速D．向左减速解析单摆的周期T＝2π＝2πs＝0.4πs≈1.256s，t＝1s时，则T