2.3单摆 同步练习（Word版含答案）.docx

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1、2.3单摆同步练习20212022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册一、选择题（共15题）1.如图所示，单摆的周期为T,则下列说法正确的是（）甲、乙两摆的摆长之比为1 : 2C.甲做简谐运动的表达式为x=2sin （4力cmD.A.把摆球质量增加一倍，其它条件不变，则单摆的周期变小B.把摆角变小，其它条件不变，则单摆的周期变小C.将单摆摆长增加为原来的2倍，其它条件不变，则单摆的周期将变为27D.将此摆从地球赤道移到两极上，其它条件不变，则单摆的周期将变短2 .如图所示是甲、乙两个单摆在同一地点做简谐运动的图像，如下列说法中正确的是（）乙做简谐运动的表达式为x=sin （8忒）cm

2、3 .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 4.水平地面上固定一段光滑绝缘圆弧轨道，过轨道左端N点的竖直线恰好经过轨道的圆心（图中未画出），紧贴N点左侧还固定有绝缘竖直挡板。自零时刻起将一带正电的小球自轨道上的M点由静止释放。小球与挡板碰撞时无能量损失，碰撞时间不计，运动周期为T, N间的距离为L并且远远小于轨道半攵代入简谐运动周期公式T=2ti单摆周期公式7二2兀21. (1) 5cm； 1.01m； (2)0.157m/s

3、22. (1)0.471 s 0.4 m(2)周期不变，产的最大值增大，最小值减小2兀吃2兀亭径，重力加速度为g,以下说法正确的是（）A.圆弧轨道的半径为乃一B.空间加上竖直向下的匀强电场，小球的运动周期会增大C.空间加上垂直纸面向里的匀强磁场，若小球不脱离轨道，运动周期会增大7ID.彳丁时小球距N点的距离约为不5.如图，在张紧的绳上挂三个理想单摆，。、。两摆的摆长相等。使。摆振动，其余各摆在c摆的驱动下逐步振动起来。测得。摆的周期为To。不计空气阻力，重力加速度为g,则（）A.可以估算出匕摆的摆长B. b摆的振幅始终最大C. b摆的周期一定最大D.可以估算出c摆的摆长6 .关于单摆的说法，正

4、确的是（）.A.单摆摆球从平衡位置运动到正的最大位移处时的位移为A （A为振幅），从正的最大位移处运动到平衡 位置时的位移为-AB.单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C.单摆摆球的回复力是摆球重力沿运动轨迹切线方向的分力D.单摆摆球经过平衡位置时加速度为零7 .如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像，下列说法正确的是（）A.甲、乙两单摆的振幅相等8 .甲摆的摆长比乙摆的大C.甲摆的机械能比乙摆的大D.在/=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆8.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为原来的1/3,则单摆振 动的（）.A.频率不变，振幅不变B.频率不变，

5、振幅变小C.频率改变，振幅不变D.频率改变，振幅变大9.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确 的是（）A.摆长约为10cmB.发生共振时单摆的周期为IsC.若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D.若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动10.物体做简谐振动，以下说法正确的是（）A.每次通过平衡位置，速度都相同B.每次通过平衡位置，合力都为零C.每次通过平衡位置，回复力都为零D.每次通过平衡位置，加速度都为零11 .若单摆的摆长变大，摆球的质量变大，摆球离开平衡位置的最大摆角不变，则单摆振动的（）A.周期不变，振幅不变B.周期不变，振幅变大C.

6、周期变大，振幅不变D.周期变大，振幅变大12 .做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的;，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的24倍，则单摆振动的（）A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变，振幅改变D.频率改变，振幅不变13 .如图（甲）所示是用沙摆演示振动图像的实验装置，此装置可视为摆长为L的单摆，沙摆的运动可看 作简谐运动，若用手拉木板做匀速运动，实验时细沙在木板上留下的情形如图（甲）所示。某次实验中， 手拉木板的速度大小约为0.20m/s,测得图（乙）所示的一段木板的长度约0.60m,下列判断正确的是( )A.图中的曲线是沙摆的运动轨迹B.图中的曲线是木板的运动轨迹

7、C.图中的曲线是细沙的运动轨迹D.实验所用沙摆对应的摆长约为0.56m14 .下列说法中正确的是：（）A.弹簧振子的运动是简谐运动B.简谐运动就是指弹簧振子的运动C.简谐运动是匀变速运动D.单摆简谐运动的回复力是重力和拉力的合力15 .若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的则单摆振动的物理量变化的情况是（）B.频率不变，振幅改变D.频率改变，振幅不变A.频率不变，振幅不变C.频率改变，振幅改变二、填空题（共4题）16 .如图所示，A3CZ）为一液体槽：AB. CD所在的侧面为铜板，其他侧面及底面为绝缘板，槽中盛满导 电液体（设该液体导电时不发生电解）。现

8、用质量不计的柔软细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝 的上端固定在。点。下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触（小球与液体不接触。铜丝 与导电液体的阻力忽略不计），。点与液体槽的中央在同一条竖直线上。在43、C。所在的铜板面上接上 左下图所示电源。电源内阻可忽略。电动势b= 8V。将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到传感器上。 现将摆球拉离平衡位置使其在垂直于43、 8的竖直面上做简谐运动，图为闭合开关S后某段时间内传感 器显示的摆球与CD板之间的电压波形，根据这一波形，可以得出：（1）单摆的周期为 s,摆长为 m （取万2 = g）；（2）设A3,所在的侧面两铜板内侧之间的距离

9、L = 4cm,则细铜丝与导电液体的接触点偏离CO的最大距离Lm为 cm。6 4 217 .某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测出多组单摆的摆长L和周期兀 如图为根据实验数据作出的图像，由图像可得重力加速度g为 m/s2 （精确到小数点后两位），图像不过原点可能是由于摆长测量造成的。（选填“偏大”“偏小”）。18 .如图甲所示，用长度分别为La、Lb的绝缘细丝线将两个大小相等质量不同的金属小球a、b栓接，丝线手段固定组成单摆（取/。g ）,在以下各种情况中说法正确的是（,/,/A、图甲中测得单摆a完成10次全振动时间内，b完成了 6次全振动，摆长之比为La：Lb=9:25B、图乙中在

10、单摆b的悬点正下方9处固定一钉子p,摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的2倍C、图丙中将两单摆摆长调为相同，并在平衡位置时刚好接触，将b球向右拉开一小角度释放，相碰后各 自分开，下一次碰撞不可能发生在平衡位置右侧D、图丁中将个b带上正电，放在竖直向下的匀强电场中做微小角度的振动，振动的周期T2%，E、图戊中测得单摆a振幅为6cm.它从左则e点到右则f点的最短时间为0.4s,经过e、f点是速度大小 相等，从f再回到e的最短时间为0.8s,则丝/的弧长约为6后5219 .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（填是或否把单摆从平衡位置拉开约5。释放；在摆球经过最低点时启动秒表计

11、时；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.三、综合题（共4题）20 .简谐运动是一种理想化运动模型，是最简单、最基本的机械振动，具有如下特点：简谐运动的物体受到回复力的作用，回复力的绿大小与物体偏离平衡位置的位移不成正比，回复力方向与物体偏离平衡的位移方向相反，即：F = kx,其中攵为振动系数，其值由振动系统决定；简谐运动是一种周期性运动，其周期与振动物体的质量的平方根成正比，与振动系统的振动系数的平方 根成反比，而与振幅无关，即：但；如图所示，摆长为L、摆球质量为 ?的单

12、摆在48间做小角度的自由摆动，当地重力加速度为6,。角对应的弧长与它所对的弦长也近似相等）21 .小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，。是它的平衡位置，B.。是摆球所能 到达的左右最远位置，此时的摆动角度为小王通过实验测得当地重力加速度为g=10m/s2,并且根据实 验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求：单摆的振幅、摆长约为多少；估算单摆振动时最大速度外 （可能用到的公式1cosO = 2sin25）（计算结果均保留三位有效数字）22 .将力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲中。点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点

13、，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、。之间来回 摆动，其中3点为运动中的最低位置。小于10。且是未知量.图乙表示由计算机得到 的细线对摆球的拉力方的大小随时间，变化的曲线，且图中，=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息.求:摆球的振动周期和摆长.收取10 m/s2)(2)若在。10。前提下，使。增大试分析乙图图像如何变化？23 .如图所示，三根长度均为/o的绳小12、共同系住一密度均匀的小球“，球的直径为d (d/o),绳12、与天花板的夹角1=30。则：(1)若小球在纸面内做小角度的左右摆动，周期乙为多少？(2)若小球做垂直于纸面的小角度摆动，周期乃又为多少？!1. D2. A3. B4. A5. D6. C7. D8. B9. D10. C11. D12. C13. D14. A15. B16.10.25317.9.86 或 9.87 偏小18. ACE参考答案:19. 是 是 否 20.684(20.683-20.685)20. (1) mg sin 0 ；（2）由受力分析可得F=G =mg sin 0中，当。很小时，有。等于e角对应的弧长与半径的比值为当。很小时，弧长P。近似等于弧长.即摆球偏离平衡位置的位移q 即有