XX省专用学年高中物理第十一章机械振动课时跟踪检测十九单摆含解析新人教选修

XX省专用学年高中物理第十一章机械振动课时追踪检测十九单摆含解析新人教版选修XX省专用学年高中物理第十一章机械振动课时追踪检测十九单摆含解析新人教版选修PAGEXX省专用学年高中物理第十一章机械振动课时追踪检测十九单摆含解析新人教版选修课时追踪检测（十九）单摆1．对于单摆摆球在运动过程中的受力，以下结论正确的选项是()A．摆球受重力、摆线的张力、答复力、向心力作用B．摆球受的答复力最大时，向心力为零；答复力为零时，向心力最大C．摆球遇到答复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大D．摆球受的向心力最大时，摆球的加快度方向沿摆球的运动方向解析：选B单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力作用，故A错。重力垂直于摆线的分力供给答复力，当答复力最大时，摆球在最大位移处，速度为零，向心力为零，张力等于重力沿摆线的分力大小，则张力小于重力；在均衡地点处，答复力为零，速度最大，向心力最大，摆球的加快度方向沿摆线指向悬点，故C、D错，B对。2．在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T1，单摆的周期为T2，则T1和T2的关系为()A．T1>T2B．T＝T2C．T1<T2D．没法确立解析：选A弹簧振子的周期由振动系统自己决定，与重力加快度没关，故T1＝T月，对单摆来说，由T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，其周期与单摆所处地点的重力加快度g相关，因g地>g月，故T2<T月，因此T1>T2，A正确，B、C、D均错误。3.以以下图，一摆长为l的单摆，在悬点的正下方的P处有一钉子，P与悬点相距l－l′，则这个摆做小幅度摇动时的周期为()A．2πeq\r(\f(l,g))B．2πeq\r(\a\vs4\al(\f(l′,g)))C．πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(l,g))＋\r(\a\vs4\al(\f(l′,g)))))D．2πeq\r(\a\vs4\al(\f(l＋l′,2g)))解析：选C碰壁前摆长为l，故周期T1＝2πeq\r(\f(l,g))，碰壁后摆长变成l′，则周期T2＝2πeq\r(\a\vs4\al(\f(l′,g)))，因此此摆的周期T＝eq\f(T1,2)＋eq\f(T2,2)＝πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(l,g))＋\r(\a\vs4\al(\f(l′,g)))))。4.[多项选择]以以下图为在同一地点的A、B两个单摆做简谐运动的图像，此中实线表示A的运动图像，虚线表示B的运动图像。对于这两个单摆的以下判断中正确的选项是()A．这两个单摆的摆球质量必定相等B．这两个单摆的摆长必定不一样样C．这两个单摆的最大摆角必定相同D．这两个单摆的振幅必定相同解析：选BD从题中图像可知：两单摆的振幅相等，周期不等，因此两单摆的摆长必定不一样样，故B、D对，C错。单摆的周期与质量没关，故A错。5．[多项选择]在用单摆测重力加快度的实验中，测得单摆偏角小于5°，实验中某学生所测g值偏大，其原由可能是()A．实验室离海平面太高B．摆球太重C．测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算D．以摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算解析：选CD由单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，g值偏大，可能是周期算小了或是摆长算长了，选C、D。6.正在修筑的房顶上固定的一根不能够伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理丈量窗的上沿到房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰巧与窗子上沿接触且保持竖直，他翻开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摇动，以以下图，从小球第1次经过图中的B点开始计时，第21次经过B点用时30s；球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为1m，当地重力加快度g取π2(m/s2)；依据以上数据可得小球运动的周期T＝________s；房顶到窗上沿的高度h＝________m。解析：T＝eq\f(t,n)＝3.0s，T＝eq\f(T1,2)＋eq\f(T2,2)＝eq\f(1,2)2πeq\r(\f(1,g))＋2πeq\r(\f(1＋h,g))，解得h＝3.0m。答案：3.03.07．某同学利用单摆丈量重力加快度。(1)[多项选择]为了使丈量偏差尽量小，以下说法正确的选项是________。A．组装单摆须采用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须采用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摇动D．摆长必定的状况下，摆的振幅尽量大(2)以以下图，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m的单摆。实验时，因为仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的地点做一标志点，测出单摆的周期T1；此后保持悬点地点不变，想法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用相同方法在竖直立柱上做另一标志点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标志点之间的距离ΔL。用上述丈量结果，写出重力加快度的表达式g＝________。解析：(1)组装单摆时，悬线应采用不易伸长的细线；摆球选择体积小、密度大的摆球；单摆摇动时在同一竖直面内摇动；摆的振幅尽量小一些。选项B、C正确。(2)设单摆的周期为T1时摆长为L1，周期为T2时摆长为L2则T1＝2πeq\r(\f(L1,g))①T2＝2πeq\r(\f(L2,g))②且L1－L2＝ΔL③联立①②③式得g＝eq\f(4π2ΔL,T12－T22)。答案：(1)BC(2)eq\f(4π2ΔL,T12－T22)8.以以下图，圆滑的半球壳半径为R，O点在球心的正下方，一小球在距O点很近的A点由静止开释，同时在O点正上方有一小球自由落下，若运动中阻力不计，为使两球在O点相碰，求小球应从多高处自由落下(eq\x\to(OA)≪R)。解析：小球由A点开始沿球内表面运动时，只受重力和支持力作用，等效为单摆的运动。因为eq\x\to(OA)≪R，因此小球自A点开释后做简谐运动，要使两球在O点相碰，二者到O点的运动时间相等。小球由A点由静止开释运动到O点的时间为eq\f(T,4)(2n－1)(n＝1,2,3，…)，因为从O点正上方自由落下的小球到O的时间也为