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《2019_2020学年高中物理第十一章4单摆练习(含解析)新人教版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.单摆基础巩固1在如图所示的装置中,可视为单摆的是( )答案:A2下列有关单摆运动过程中受力的说法正确的是( )A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C.单摆过平衡位置的合力为零D.单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力解析:单摆运动是在一段圆弧上的运动,因此单摆运动过程中不仅有回复力,而且有向心力,即单摆运动的合外力不仅要提供回复力,而且要提供向心力,故选项A错误;单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力,而不是摆线拉力的分力,故选项B正确,D错误;单摆过平衡位置时,回
2、复力为零,向心力最大,故其合外力不为零,所以选项C错误。答案:B3单摆振动示意图如图所示,下列说法正确的是( )A.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,动能增大,势能减小答案:BCD4一单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,下列说法正确的是( )A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大解析:
3、由振动图象可知t1和t3时刻摆球偏离平衡位置位移最大,此时摆球速度为零,悬线对摆球拉力最小;t2和t4时刻摆球位移为零,正在通过平衡位置,速度最大,悬线对摆球拉力最大,故选项D正确。答案:D5在同一地点,两个单摆的摆长之比为4∶1,摆球的质量之比为1∶4,则它们的频率之比为( )A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶1答案:B6对于秒摆(周期为2s的单摆),下列说法正确的是( )A.摆长缩短为原来的14时,频率是1HzB.摆球质量减小到原来的14时,周期是4sC.振幅减为原来的14时,周期是2sD.如果重力加速度减为原来的14
4、时,频率为0.25Hz解析:秒摆的周期是2s,由摆长和重力加速度决定,与摆球的质量和振幅无关,所以选项B错误,C正确;由T=2πlg和f=1T可判定选项A和D正确。答案:ACD7做简谐运动的单摆摆长不变,将摆球质量增加为原来的4倍,使摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的12,则单摆振动的( )A.周期、振幅都不变 B.周期不变、振幅减小C.周期改变、振幅不变D.周期、振幅都改变解析:决定单摆周期的是摆长和当地的重力加速度,与摆球质量无关,与单摆的运动速度也无关,所以选项C、D错误。决定振幅的是外来因素,反映在单摆的运动中,
5、可以从能量角度去考虑,在平衡位置(即最低点)时的动能,当质量增为原来的4倍,速度减为原来的12时,动能不变,最高点的重力势能也不变。但是又因第二次摆球的质量增大了(实际上已经变成另一个摆动过程了),势能不变,质量变大了,摆动的竖直高度就一定变小了,也就是说,振幅变小了,故选项B正确,A错误。答案:B8下图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象(重力加速度g取π2m/s2)。(1)求单摆的摆长l。(2)估算单摆偏离竖直方向的最大角度(单位用弧度表示)。解析:(1)根据周期公式有T=2πlg由图象可知单摆周期T=2s解得l=1m。(2)
6、单摆振动时偏离竖直方向的最大角度θ≈Al,解得θ≈0.05rad。答案:(1)1m (2)0.05rad能力提升1把在北京调准的摆钟,由北京移到赤道上时,摆钟的振动( )A.变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长B.变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长C.变快了,要使它恢复准确,应增加摆长D.变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长解析:把标准摆钟从北京移到赤道上,重力加速度g变小,则周期T=2πlg>T0,摆钟显示的时间小于实际时间,因此变慢了。要使它恢复准确,应缩短摆长,B正确。答案:B2有一个单摆,在竖直平面内做小摆角振动,周期为2s
7、。如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时,在t=1.4s至t=1.5s的过程中,摆球的( )A.速度向右在增大,加速度向右在减小B.速度向左在增大,加速度向左也在增大C.速度向左在减小,加速度向右在增大D.速度向右在减小,加速度向左也在减小解析:在t=1.4s至t=1.5s的过程中,摆球处于从平衡位置向左最大位移运动的过程中,所以速度向左在减小,加速度向右在增大,C项正确。答案:C3在同一地点的A、B两个单摆做简谐运动的图象如图所示,其中实线表示A的运动图象,虚线表示B的运动图象。关于这两个单摆的以下判断中正确的是( )A.
8、这两个单摆的摆球质量一定相等B.这两个单摆的摆长一定不同C.这两个单摆的最大摆角一定相同D.这两个单摆的振幅一定相同答案:BD4在用单摆测定重力加速度的实验中,用力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示,已知单摆的摆长为l,则重力加速