2022年高中物理第1章機(jī)械振動(dòng)第3節(jié)單擺自我小測魯科版選修

2022年高中物理第1章機(jī)械振動(dòng)第3節(jié)單擺自我小測魯科版選修1關(guān)于單擺擺球在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，下列結(jié)論正確的是（）A擺球受重力、擺線的張力、回復(fù)力、向心力作用B擺球受的回復(fù)力最大時(shí)，向心力為零；回復(fù)力為零時(shí)，向心力最大C擺球受的回復(fù)力最大時(shí)，擺線中的張力大小比擺球的重力大D擺球受的向心力最大時(shí)，擺球的加速度方向沿?cái)[球的運(yùn)動(dòng)方向2兩個(gè)單擺在相同的時(shí)間內(nèi)，甲擺動(dòng)45次，乙擺動(dòng)60次，則（）A甲、乙兩擺的周期之比為34B甲、乙兩擺的頻率之比為916C甲、乙兩擺的擺長之比為43D甲、乙兩擺的擺長之比為1693一單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，以下說法正確的是（）At1時(shí)刻擺球的速度最大，懸線對(duì)它的拉力最小Bt2時(shí)刻擺球的速度為零，懸線對(duì)它的拉力最小Ct3時(shí)刻擺球的速度為零，懸線對(duì)它的拉力最大Dt4時(shí)刻擺球的速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大4在一個(gè)單擺裝置中，擺動(dòng)物體是個(gè)裝滿水的空心小球，球的正下方有一小孔，當(dāng)擺開始以小角度擺動(dòng)時(shí)，讓水從球中連續(xù)流出，直到流完為止，由此擺球的周期將（）A逐漸增大 B逐漸減小C先增大后減小 D先減小后增大5如圖所示，MN為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分，把小球A放在MN的圓心處，再把另一小球B放在MN上離最低點(diǎn)C很近的B處。今使兩球同時(shí)釋放，則在不計(jì)空氣阻力時(shí)，有（）AA球先到達(dá)C點(diǎn)BB球先到達(dá)C點(diǎn)C兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)D無法確定哪一個(gè)球先到達(dá)C點(diǎn)6如圖所示為甲、乙兩單擺的振動(dòng)圖象，則（）A若甲、乙兩單擺在同一地點(diǎn)擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺的擺長之比為l甲l乙21B若甲、乙兩單擺在同一地點(diǎn)擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺的擺長之比為l甲l乙41C若甲、乙兩單擺的擺長相同，且在不同的星球上擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺所在星球的重力加速度之比為g甲g乙41D若甲、乙兩單擺的擺長相同，且在不同的星球上擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺所在星球的重力加速度之比為g甲g乙147如圖所示，三根細(xì)線于O點(diǎn)處打結(jié)，A、B端固定在同一水平面上相距為L的兩點(diǎn)上，使AOB成直角三角形，BAO30°，已知線OC長是L，下端C點(diǎn)系著一個(gè)小球。下面說法中正確的是（）A讓小球在紙面內(nèi)擺動(dòng)，周期為T2B讓小球在垂直紙面方向擺動(dòng)，其周期為T2C讓小球在紙面內(nèi)擺動(dòng)，周期為T2D讓小球在垂直紙面內(nèi)擺動(dòng)，周期為T28在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用擺長l和周期T計(jì)算重力加速度的公式是g_。如果已知擺球直徑為2.00 cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖（a）所示，那么單擺擺長是_。如果測定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖（b）中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是_s，單擺的擺動(dòng)周期是_s。9如圖是兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖象。（1）甲、乙兩個(gè)擺的擺長之比是多少？（2）以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向，從t0起，乙第一次到達(dá)右方最大位移時(shí)，甲振動(dòng)到了什么位置？向什么方向運(yùn)動(dòng)？兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖象參考答案1解析：單擺在運(yùn)動(dòng)過程中，擺球受重力和繩的拉力，故A錯(cuò)。重力垂直于繩的分力提供回復(fù)力。當(dāng)回復(fù)力最大時(shí)，擺球在最大位移處，速度為零，向心力為零，則拉力小于重力，在平衡位置處，回復(fù)力為零，速度最大，向心力最大，擺球的加速度方向沿繩指向懸點(diǎn)，故C、D錯(cuò)，B對(duì)。答案：B2解析：設(shè)擺動(dòng)時(shí)間為t，則T甲，T乙可得。又由T2可得，故選D。答案：D3解析：在t1時(shí)刻，擺球處于最大位移處，速度為零，在t2時(shí)刻，擺球處于平衡位置，速度最大，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；在t3時(shí)刻擺球處于最大位移處，速度為零，在t4時(shí)刻，擺球處于平衡位置，速度最大，所以D選項(xiàng)正確。答案：D4解析：單擺小角度擺動(dòng)，做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為T2，式中l(wèi)為擺長，其值為懸點(diǎn)到擺動(dòng)物體重心之間的距離，當(dāng)小球裝滿水時(shí)，重心在球心，水流完后，重心也在球心，但水在流出過程中重心要降低，因此，在水的整個(gè)流出過程中，重心位置先下降后上升，即擺長l先增大后減小，所以擺動(dòng)周期將先增大后減小。答案：C5解析：A球做自由落體運(yùn)動(dòng)，很容易求出到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間，而B球在MN上運(yùn)動(dòng)，在幅度很小的情況下，可以看成簡諧振動(dòng)，周期與單擺周期類似，為T2，其中l(wèi)為MN所在圓的半徑，所以B球從D到C的時(shí)間為，從而比較A、B兩球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)間的長短。答案：A6解析：由題圖可知T甲T乙21，若兩單擺在同一地點(diǎn)，則兩擺長之比為l甲l乙41，故B對(duì)，A錯(cuò)；若兩單擺的擺長相等，則所在星球的重力加速度之比為g甲g乙14，故C錯(cuò)，D對(duì)。答案：BD7解析：讓小球在紙面內(nèi)擺動(dòng)，在擺角很小時(shí)，單擺以O(shè)點(diǎn)為懸點(diǎn)，擺長為L，周期為T2。讓小球在垂直紙面內(nèi)擺動(dòng)，則擺球以O(shè)C的延長線與AB交點(diǎn)為中心擺，擺長為Lcos 30°LL，周期T為T2，選項(xiàng)A正確。答案：A8解析：由實(shí)驗(yàn)原理和單擺的周期公式T2知g。擺球的直徑d2.00 cm。故擺長l88.40 cm cm87.40 cm，秒表的讀數(shù)t75.2 s。故單擺的振動(dòng)周期T s1.88 s。答案：87.40 cm75.21.889解析：由圖象知T甲4 s，T乙8 s，（1）由T2得。（2）由于乙的周期T乙2T甲，故乙由平衡位置第一次到達(dá)右方最大位移處時(shí)，振動(dòng)了個(gè)周期，歷時(shí)2 s，此時(shí)甲已經(jīng)過半個(gè)周期，因此擺球必又剛好回到平衡位置且向左運(yùn)動(dòng)。答案：（1）14（2）平衡位置，向左運(yùn)動(dòng)