【成才之路】高中物理 第十一章 机械振动 第四节 单摆课后跟踪练习 新人教版选修3-4

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1、第11章第4节基础夯实1．关于单摆，下列说法中正确的是(　　)A．摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B．摆球受到的回复力是它的合力C．摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D．摆角很小时，摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比答案：A解析：单摆的回复力不是它的合力，而是重力沿圆弧方向的分力；当摆球运动到平衡位置时，回复力为零，但合力不为零，因为小球还有向心力，方向指向悬点(即指向圆心)；另外摆球所受的合力与位移大小不成正比．2．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来

2、的1/2，则单摆摆动的(　　)A．频率不变，振幅不变B．频率不变，振幅改变C．频率改变，振幅改变D．频率改变，振幅不变答案：B解析：单摆的周期和频率由摆长和当地的重力加速度决定，与摆球的质量和速度无关；另外利用机械能守恒定律可计算出，摆球经过平衡位置的速度小了，则摆动的最大高度减小，振幅减小．3．在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T1，单摆的周期为T2，则T1和T2的关系为(　　)A．T1>T2B．T1＝T2C．T1

3、周期变为4s，下面哪些措施是正确的(　　)A．只将摆球质量变为原来的1/4B．只将振幅变为原来的2倍C．只将摆长变为原来的4倍D．只将摆长变为原来的16倍用心爱心专心答案：C解析：单摆的周期与摆球的质量和振幅均无关，A、B均错；对秒摆，T0＝2π＝2s，对周期为4s的单摆，T＝2π＝4s，故l＝4l0.故C对D错．5．如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有(　　)A．A球先到达C点B．B球先到达

4、C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪一个球先到达C点答案：A解析：A做自由落体运动，到C所需时间tA＝，R为圆弧轨道的半径．因为圆弧轨道的半径R很大，B球离最低点C又很近，所以B球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动(等同于摆长为R的单摆)，则运动到最低点C所用的时间是单摆振动周期的，即tB＝＝>tA，所以A球先到达C点．6．(2010·洛阳市高二检测)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

5、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点时用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.答案：3.0；3.0解析：T＝＝3.0s，T＝＋＝(2π＋2π)，解得h＝3.0m7．在一个升降机的顶端用细线悬挂一个摆球，开始时升降机静止．在升降机中有一个人刚刚使摆球有一个小摆角θ时，升降机就以重力

6、加速度g向下加速运动，则松手后该摆球还能不能做简谐运动？说明理由．解析：不能．因为摆球处于完全失重状态，重力只用来产生重力加速度g用心爱心专心，不产生回复力，小球将悬在升降机中不动．能力提升1．一个单摆的摆球运动到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是(　　)A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅

7、要增大答案：D解析：在最大位移处，雨滴落到摆球上，质量增大，同时摆球获得初速度，故此振幅增大；但摆球质量不影响周期，周期不变，故选项D正确．2．如图为甲、乙两单摆的振动图象，则(　　)A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲∶l乙＝2∶1B．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝4∶1C．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝4∶1D．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度

8、之比g甲∶g乙＝1∶4答案：BD解析：由图象可知T甲∶T乙＝2∶1，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲∶l乙＝4∶1，B正确，A错；若两摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g甲∶g乙＝1∶4，D正确，C错．3．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.mi