高中物理 第一章 机械振动 第四节 探究单摆的振动周期自我小测 粤教版选修3-4

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1、探究单摆的振动周期1单摆做简谐运动的回复力是(　　)A．摆球的重力B．摆球重力沿圆弧切线的分力C．摆线的拉力D．摆球重力与摆线拉力的合力2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＝0.5mB．la＝0.9m，lb＝2.5mC．la＝2.4m，lb＝4.0mD．la＝4.0m，lb＝2.4m3在一个单摆装置中，摆动物体是个装满水的空心小球，球的正下方有一小孔，当摆开始以小角度摆动时，让水从球中连续流

2、出，直到流完为止．由此摆球的周期将(　　)A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大4若单摆的摆长不变，摆球质量变为原来的2倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则该单摆振动的(　　)A．频率变大，振幅变小　　　　　　　　B．频率变小，振幅变大C．频率不变，振幅变小　　　　　　　　D．频率不变，振幅变大5摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取作t＝0)，当振动至t＝时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象为图1－4－9中的(　　)图1－4－96一个摆长为L1的单摆，在地面

3、上的周期为T1，已知地球质量为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T1＝2T2，L1＝4L2，M1＝4M2，则地球半径与星球半径之比R1∶R2为(　　)A．2∶1　　　　　　　　　B．2∶3C．1∶2　　　　　　　　　D．3∶27同一单摆在地面上振动周期为T1，在加速上升的升降机中摆动周期为T2，在轨道上运行的人造卫星中摆动周期为T3，在月球表面摆动周期为T4，则(　　)A．T3＞T4＞T1＞T2　　　　　　　　　　　　B．T2＞T1

4、＞T4＞T3C．T1＞T2＞T3＞T4　　　　　　　　　　　　D．T4＞T3＞T2＞T18有一天体半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，在地球表面走时准确的摆钟移到该天体的表面，秒针走一圈的实际时间为(　　)A.min　　　　B.min　　　　　C.min　　　　　D．2min9一单摆的振动周期是2s，则下列做简谐运动的情况下单摆的周期为(1)摆长缩短为原来的时，T＝______s；(2)摆球质量减小为原来的时，T＝______s；(3)振幅减小为原来的时，T＝______s.10有一单摆，在

5、地球表面为秒摆，已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的.(1)将该单摆置于月球表面，其周期多大？(2)若将摆长缩短为原来的，在月球表面时此摆的周期是多大？(3)该秒摆的摆长是多长？(g＝9.8m/s2)11两个同学想测一下单摆的周期，来验证一下T＝2π是否正确，可是现在只有尼龙细线、钢球、刻度尺等物品，找不到计时器，他们利用现有仪器能否测出单摆周期来？12认为单摆振动的回复力就是单摆所受重力和摆线拉力的合力，是否正确？为什么？参考答案1解析：单摆在摆角很小的情况下做简谐运动，提供回复力的

6、是重力沿圆弧切向的分力，而不是摆线的拉力和重力的合力；也可以理解为由摆线拉力与重力的合力沿切向的分量提供回复力，而沿法向的分量提供圆周运动的向心力，所以选项B正确．答案：B2解析：单摆完成一次全振动所需的时间叫单摆的振动周期．据题设可知a、b两摆的周期之比为：＝，由单摆周期公式T＝2π得：＝，据题设lb－la＝1.6m，联立解得la＝0.9m，lb＝2.5m.答案：B3解析：单摆小角度摆动，做简谐运动的周期为T＝2π，式中l为摆长，其值为悬点到摆动物体的重心之间的距离，当小球装满水时，重心在球心，

7、水流完后，重心也在球心，但水刚流出过程中重心要降低，因此，在水的整个流出过程中，重心位置先下降后上升，即摆长l先增大后减小，所以摆动周期将先增大后减小．答案：C4解析：当摆球质量变为原来的2倍，经过平衡位置的速度减为原来的时，动能变为原来的，所以振幅变小，单摆的振动周期与摆球质量及振幅无关，所以周期不变，频率也就不变．答案：C5解析：由单摆做简谐运动的周期公式T＝2π知，t＝刚好为T，由振子在t时刻具有负向最大速度知，t＝T时振子应位于平衡位置，且向负的最大位移处运动，由所给图象可以看出，A、B在

8、t＝T刚好位于最大位移处，故不正确；C在t＝T时刻位于平衡位置，但有正向最大速度，所以正确选项为D.答案：D6解析：在地球表面的周期T1＝2π，由万有引力知识知g＝，在星球表面的单摆的周期T2＝2π，g′＝，则以上四式联立可求得＝··＝.答案：A7解析：根据单摆的周期公式，在地面上单摆的周期T1＝2π；在加速上升的升降机中，设升降机的加速度为a，则等效重力加速度g′＝a＋g，所以其周期T2＝2π，在人造卫星中，摆球受的万有引力充当摆球绕地球做圆周运动的向心力，摆线的拉力为零，摆球处