2020学年高中物理 第十一章 机械振动 第4节 单摆作业 新人教版选修3-4

2020学年高中物理 第十一章 机械振动 第4节 单摆作业 新人教版选修3-4

‎11.4单摆 ‎ ‎1．单摆是为研究振动而抽象出的理想化模型，其理想化条件是(　　)‎ A．摆线质量不计 B．摆线长度不伸缩 C．摆球的直径比摆线长度短得多 D．只要是单摆的运动就是一种简谐运动 答案：　ABC ‎2.如图所示是一个单摆(α＜10°)，其周期为T，则下列说法正确的是(　　)‎ A．把摆球质量增加一倍，则周期变小 B．把偏角α变小时，周期也变小 C．摆球由O→B→O，运动的时间为T D．摆球由O→B→O，运动的时间为 答案：　D ‎3．如图所示为演示简谐运动的沙摆，已知摆长为l，漏斗的质量为m，细沙的质量为M，M≫m，细沙逐渐下漏的过程中，单摆的周期(　　)‎ A．不变　　　　　　　　 B．先变大后变小 C．先变小后变大 D．逐渐变大 答案：　B ‎4．宇航员将一个单摆带到某一行星上去，发现该单摆在这颗行星表面的振动周期是它在地球上的2倍．以g0表示地球表面的重力加速度，以g表示这颗行星表面上的重力加速度，则(　　)‎ A．g∶g0＝1∶4 B．g∶g0＝4∶1‎ C．g∶g0＝1∶2 D．g∶g0＝2∶1‎ 答案：　A ‎5．摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取作t＝0)，当振动至t＝ 时，摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图象是(　　)‎ 答案：　D ‎6．如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则(　　)‎ A．甲、乙两个摆的摆长之比为2∶1‎ B．甲、乙两个摆的周期之比为2∶1‎ C．甲、乙两个摆的振幅之比为2∶1‎ D．甲、乙两个摆的偏角之比为2∶1‎ 答案：　BC ‎7．某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)．‎ ‎(1)把单摆从平衡位置拉开约5°释放；________‎ ‎(2)在摆球经过最低点时启动秒表计时；________‎ ‎(3)用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期．________‎ 该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见下图，该球的直径为____________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大．‎ 数据组编号 摆长/mm 摆球质量/g 周期/s ‎1‎ ‎999.3‎ ‎32.2‎ ‎2.0‎ ‎2‎ ‎999.3‎ ‎16.5‎ ‎2.0‎ ‎3‎ ‎799.2‎ ‎32.2‎ ‎1.8‎ ‎4‎ ‎799.2‎ ‎16.5‎ ‎1.8‎ ‎5‎ ‎501.1‎ ‎32.2‎ ‎1.4‎ ‎6‎ ‎501.1‎ ‎16.5‎ ‎1.4‎ 答案：　(1)是　(2)是　(3)否　20.684(20.683～20.685)　摆长 ‎8．某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：‎ ‎(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________cm.‎ ‎(2)小组成员在实验过程中，有如下说法，其中正确的是______．(填选项前的字母)‎ A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为 C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小 答案：　(1)0.97　(2)C ‎9．如图所示是两个单摆的振动图象．‎ ‎(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？‎ ‎(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t＝0起，乙第一次达右方最大位移时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？‎ 答案：　(1)1∶4　(2)甲振动到周期，位于平衡位置．此时甲向左方运动．‎ ‎10.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 ‎11．如图所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连，其中一摆的摆线与竖直方向成θ(θ＜5°)角．已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在摆动过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．甲的振幅小于乙的振幅 B．甲的振幅等于乙的振幅 C．甲的最大速度小于乙的最大速度 D．甲的运动周期大于乙的运动周期 答案：　AC ‎12．将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块．将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T.‎ 解析：　单摆周期公式为T＝2π 由力的平衡条件知道kl＝mg 联立解得T＝2π