2019高中物理第十一章课时作业（四）单摆（含解析）新人教版.docx

单摆1(2014洛阳高二检测)关于单摆，下列说法正确的是()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所受的合力C摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D摆角很小时，摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比【解析】回复力是使摆球回到平衡位置的力，其方向总是指向平衡位置，A选项正确；摆球所受的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，不是摆球所受的合力，B选项错误；摆球经过平衡位置时，回复力为零，但由于摆球做圆周运动，有向心力，合力不为零，方向指向悬点，C选项错误；摆角很小时，回复力与摆球相对于平衡位置的位移大小成正比，但合力没有此关系，D选项错误【答案】A2发生下述哪一种情况时，单摆周期会增大()A增大摆球质量B缩短摆长C减小单摆振幅D将单摆由山下移到山顶【解析】由单摆的周期公式T2可知，g减小时周期会变大【答案】D3(2014宿州高二检测)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T2T0，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】B4摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取作t0)，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图中的()【解析】tT，最大速度时，单摆应在平衡位置，y0，v方向为y，沿y轴负方向，故D选项正确【答案】D5(多选)如图1148所示为甲、乙两单摆的振动图象，则()图1148A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21B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41C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之比g甲g乙41D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之比g甲g乙14【解析】由图象可知T甲T乙21，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲l乙41；若两摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g甲g乙14.【答案】BD6(2014芜湖高二检测)将单摆和弹簧振子都放在竖直向上做匀加速运动的电梯中，则()A两者的振动周期都不变B两者的振动周期都变小C单摆的振动周期变小，弹簧振子的振动周期不变D单摆的振动周期变小，弹簧振子的振动周期变大【解析】弹簧振子的振动周期只与其本身的因素有关，跟物体的运动状态无关，所以弹簧振子的周期不变；当电梯加速向上运动时，单摆的等效重力加速度变大，单摆的周期变小，所以选项C正确【答案】C7将秒摆的周期变为4 s，下面哪些措施是正确的()A只将摆球质量变为原来的B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【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，T022 s，对周期为4 s的单摆，T24 s，故l4l0.故C对，D错【答案】C8将在地球上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球记录的时间是1 h，那么实际上的时间应是_h(月球表面的重力加速度是地球表面的)若要把此摆钟调准，应将摆长L0调节为_【解析】设在地球上校准的摆钟周期为T0，指示时间为t0；在月球上的周期为T，指示时间为t.由于指示时间t与振动次数N成正比，即tN；一定时间内振动次数N与振动周期T为反比，即N；由单摆周期公式可知T，由以上推知；t，则有.所求实际时间为t0th.要把它调准，需将摆长调为.【答案】9(2015南通质检)图1149有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被挡住，使摆长发生变化现使摆球做小角度摆动，图1149为摆球从右边最高点M摆至左边最高点N的闪光照片(悬点和小钉未摄入)，P为摆动中的最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等，则小钉距悬点的距离为()AL/4BL/2C3L/4 D条件不足，无法判断【解析】该题考查周期公式中的等效摆长图中M到P为四个时间间隔，P到N为两个时间间隔，即左半部分单摆的周期是右半部分单摆周期的，根据周期公式T2，可得左半部分单摆的摆长为，即小钉距悬点的距离为3L/4，故C选项正确【答案】C10.图11410如图11410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()AA球先到达C点BB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【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tBtA，所以A球先到达C点【答案】A11(2014洛阳检测)在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2l图象，就可以求出当地的重力加速度理论上T2l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图11411所示图11411(1)造成图象不过坐标原点的原因可能是_(2)由图象求出的重力加速度g_ m/s2.(取29.87)【解析】(1)既然所画T2l图象与纵坐标有正截距，这就表明l的测量值与真实值相比偏小了，则意味着测摆长时可能漏掉了摆球半径(2)图象的斜率k4，则g9.87 m/s2.【答案】(1)测摆长时漏掉了摆球半径(2)9.8712(2015济南高二检测)图11412甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置设摆球向右方向运动为正方向图乙是这个单摆的振动图象根据图象回答：图11412(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加