第十一章-第4节-单摆-2020高中物理选修3-4训练课件

04第4节单摆题型1对单摆概念及回复力的理解解析第4节单摆刷基础1．[吉林辽源田家炳高级中学2018高二下期中](多选)下列对单摆的描述正确的是()A．摆球可以选气球B．摆长是指摆线长C．单摆周期跟摆球质量无关D．摆球的回复力是摆球的重力沿圆弧切线方向的分力CD解析刷基础2．[河南信阳一中2019高二下月考]下列有关单摆运动过程中的受力，说法正确的是()A．单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C．单摆经过平衡位置时合力为零D．单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力B第4节单摆单摆运动是在一段圆弧上运动，因此单摆运动过程不仅有回复力，而且有向心力，即单摆的合外力不仅要提供回复力，而且要提供向心力，故选项A错误；单摆的回复力是摆球所受重力沿圆弧切线方向的分力，而不是摆线拉力的分力，故选项B正确，D错误；单摆经过平衡位置时，回复力为零，向心力最大，故其合外力不为零，所以选项C错误．题型2单摆周期的应用解析刷基础3．[北京市一零一中学2019高二下期中]惠更斯利用单摆的等时性原理制成了第一座摆钟．如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟．图乙所示为单摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动．在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是()A．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动B．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动C．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动D．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动C第4节单摆解析刷基础4．[四川成都树德中学2019高二阶段测试]一个单摆的摆球偏离到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是()A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期减小，振幅要增大B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大D第4节单摆题型3等效摆长解析刷基础5．[四川成都外国语学校2019高二下期中]如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固定在同一水平面上相距为l的两点上，使△AOB成直角三角形，∠BAO＝30°，∠AOB＝90°.已知OC长为l，下端C点系着一个小球(直径很小)，下列说法正确的是(以下均指小角度摆动)()A第4节单摆题型4用单摆测重力加速度解析刷基础6．[浙江金华十校2018高二下期末](多选)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，下列说法正确的是()A．制作单摆时，应选用密度较大的实心金属小球B．记录摆长时，将摆线长与小球直径相加C．小球摆角应较小，近似满足简谐运动条件D．测出一次摆长和对应的周期，可以得出周期与摆长的关系AC第4节单摆在制作单摆时，摆球直径要尽量远小于摆线长，摆球质量应远大于摆线质量，则应选用密度较大的实心金属小球，A正确；摆长为悬点到球心的距离，即摆长等于摆线长加小球半径，B错误；要保证单摆做简谐运动，摆角要小于5°，C正确；实验中应测出多组摆长和对应的周期，然后探究两者之间的关系，D错误．解析刷基础7．(多选)一根不可伸长的细线，上端悬挂在O点，下端系一个小球，如图甲所示，某同学利用此装置来探究周期与摆长的关系．该同学用米尺测得细线的长度，用游标卡尺测得小球的直径，二者相加为l，通过改变细线的长度，测得对应的周期T，得到该装置的l－T2图象如图乙所示．则下列说法正确的是(取π2＝9.86)()BCD第4节单摆易错点易误认为周期T与质量m有关刷易错8．[山西临汾一中、忻州一中2019高二下联考](多选)如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是()A．甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B．t＝2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C．甲、乙两摆的摆长之比为4∶1D．甲单摆的机械能比乙单摆的大解析AB第4节单摆解析刷提升1．[福建平和一中、南靖一中等四校2018高二下月考]如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动．以mA、mB分别表示摆球A、B的质量，则()A．如果mA>mB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B．如果mA>mB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞可能在平衡位置左侧D．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置D第4节单摆解析刷提升2．[江苏赣榆高级中学2019高二检测]图中的几个相同的单摆在不同的条件下，关于它们的周期关系，判断正确的是()A．T甲>T乙>T丙>T丁

B．T甲<T乙＝T丙<T丁C．T甲>T乙＝T丙>T丁

D．T甲<T乙<T丙<T丁C第4节单摆解析刷提升3．[湖北四校(襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中)2019高二下联考]有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为()A．0.5min

B．0.7minC．1.4min

D．2minB第4节单摆解析刷提升4．[山西大学附中2019高二下期中]如图所示，光滑圆弧轨道的半径为R，圆弧底部中点为O，两个大小可忽略，质量分别为m1和m2的小球A和B，A在离O点很近的轨道上某点，B在O点正上方处，现同时释放两球，使两球在小球A第三次通过O点时恰好相碰，则h应为()B第4节单摆刷提升5．[四川遂宁高中2018高二下期末](多选)长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一可以看成质点的小球．在O点正下方，距O点为处的P点固定一颗小钉子．现将小球拉到A点，轻绳被拉直，然后由静止释放小球．B点是小球运动的最低位置，C点(图中未标出)是小球能够到达的左方最高位置．已知A点与B点之间的高度差为h，hl.A、B、C、P、O始终在同一竖直平面内．当地的重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是()第4节单摆解析BC解析刷提升6．[河北石家庄辛集中学2018高二下段考](多选)如图甲所示是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成．当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图象，图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线(图中的虚线)，已知P、Q分别是木板上的两点，木板1、2的移动速度分别为v1、v2，则()A．P处堆积的细沙与Q处一样多B．P处堆积的细沙比Q处多C．v1∶v2＝4∶3D．v1∶v2＝3∶4BD第4节单摆解析7．[黑龙江牡丹江三中2019高二下期中]将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的，倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图所示，下列说法正确的是()A第4节单摆刷提升解析8．[浙江余姚中学2019高二下期中](多选)用多组单摆实验数据作出的T2－L图象可以求出重力加速度g，已知三位同学作出的T2－L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线b，下列分析正确的是()A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值D．图线a对应的g值等于图线b对应的g值BD第4节单摆刷提升刷提升9．[辽宁沈阳东北育才学校2019高二下期中]某实验小组在“用单摆测定当地重力加速度”的实验中：(1)摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，应是摆球经过最______(填“高”或“低”)点的位置．若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝________．(2)考虑到单摆振动时受空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于使重力加速度变小，因此振动周期变大．”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中________．A．甲的说法正确B．乙的说法正确C．两学生的说法都是错误的(3)某同学用单摆测当地的重力加速度．他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图甲所示．通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图象如图乙所示．由图象可知，摆球的半径r＝________m，当地重力加速度g＝________m/s2(结果均保留两位小数)；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会________．(填“偏大”“偏小”或“一样”)第4节单摆解析刷提升第4节单摆刷提升10．[天津市第一中学2019高二下期中]在用单摆测定重力加速度的实验中：(1)由公式

求得的g值偏小，可能是由于________．A．测量摆长时，只测量了摆线长度B．悬点固定不牢，摆动中摆线被拉长了C．测量周期时，将N次全振动误记为(N＋1)次全振动D．选择了质量大、体积小的摆球(2)下列摆动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动图象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.026，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________．(填字母代号),(3)某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方．他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L－T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，如图所示．他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g＝________．请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将________．(填“偏大”“偏小”或“相同”)第4节单摆解析刷提升第4节单摆解析刷提升11．[吉林永吉实验高级中学2018高二下月考]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O点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A点，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、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ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F的大小随时间t变化的曲线，且图中t＝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．(g取10m/s2)0.4πs0.4m第4节单摆9、被全世界抛弃又怎样，我还有我自己，我爱我自己。16、创富是一种精神，一种目标，一种执着，坚持是为了更好的得到想要的一切。19、你哭了，眼泪是你自己的。你痛了，没有人能体会到。1、扶危周急固为美事。能不自夸，则其德厚矣!11、心态平和了，烦恼全都绕着走!15、唯有经历最深沉的痛楚，才换取最美好的事物。1、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。5、青年永远是革命的，革命永远是青年的。13、有点缺点没关系，这样才真实。2、大路走尽还有小路，只要不停地走，就有数不尽的风光。18、我易人也易，我不大意;我难人也难，我不畏难。16、因为爱得尊严，我选择离去。因为爱得无奈，我选择放弃。14、无论什么时候，不管遇到什么情况，我绝不允许自己有一点点灰心丧