2021年春高中物理选修3-4-课时达标·效果检测-11.4-单摆.docx
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1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调整合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时达标效果检测一、选择题1.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小为原来的,则单摆摇摆的()A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅转变C.频率转变,振幅转变D.频率转变,振幅不变【解析】选B。单摆的周期和频率由摆长和当地的重力加速度打算,与摆球的质量和速度无关;另外利用机械能守恒定律可计算出,摆球经过平衡位置的速度变小了,则摇摆的最大高度减小,振幅减小。【变式训练】发生下述哪一种状况时,单摆周期会增大()A.增大摆球质量B.缩短摆长
2、C.减小单摆振幅D.将单摆由山下移到山顶【解析】选D。由单摆的周期公式T=2可知,g减小时周期会变大。2.(多选)单摆是为争辩振动而抽象出的抱负化模型,其抱负化条件是()A.摆线质量不计B.摆线长度不伸缩C.摆球的直径比摆线长度小得多D.只要是单摆的运动就是一种简谐运动【解析】选A、B、C。单摆由摆线和摆球组成,摆线只计长度不计质量,摆球只计质量不计大小,且摆线不伸缩,A、B、C三项正确。但把单摆作为简谐运动来处理是有条件的,只有在摆角很小(tA,所以A球先到达C点。4.(多选)同一地点的甲、乙两单摆(摆球质量相等)的振动图像如图所示,下列说法中错误的是()A.甲、乙两单摆的摆长相等B.甲摆的
3、机械能比乙摆小C.甲摆的最大速率比乙摆小D.在周期时振子具有正向加速度的是乙摆【解析】选B、C。由图像可知,甲、乙周期相同,又T=2,同一地点所以g相同,故摆长l相等,A项正确;由图像可知,甲、乙振幅相同,摆球质量相等,所以两摆的机械能相等,最大速率相等,B、C项错误;由图像可知,周期时甲摆处于平衡位置,乙摆处于负向最大位移处,故乙摆具有正向加速度,D项正确。5.用单摆测定重力加速度,依据的原理是()A.由g=看出,T确定时,g与l成正比B.由g=看出,l确定时,g与T2成反比C.由于单摆的振动周期T和摆长l可用试验测定,利用g=可算出当地的重力加速度D.同一地区单摆的周期不变,不同地区的重力
4、加速度与周期的平方成反比【解析】选C。g是由所处的地理位置的状况来打算的,与l及T无关,故只有C正确。二、非选择题6.(2022济南高二检测)图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像。依据图像回答:(1)单摆振动的频率是多大?(2)开头时刻摆球在何位置?(3)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少。【解析】(1)由乙图知周期T=0.8s,则频率f=1.25Hz。(2)由乙图知,0时刻摆球在负向最大位移处,因向右为正方向,所以在B点。(3)由T=2得L=0.16m。答案:(1)1.25Hz(
5、2)B点(3)0.16m一、选择题1.单摆在振动过程中,当摆球的重力势能增大时,摆球的()A.位移确定减小B.回复力确定减小C.速度确定减小D.加速度确定减小【解题指南】解答本题应明确以下两点:(1)明确摆球的位移是相对于平衡位置而言的。(2)重力势能增大意味着摆球向远离平衡位置的方向摇摆。【解析】选C。单摆在振动过程中,当摆球的重力势能增大时,摆球的位移变大,回复力变大,加速度变大,速度减小,C对。2.用空心铁球内部装满水做摆球,若球正下方有一小孔,水不断从孔中流出,从球内装满水到水流完为止的过程中,其振动周期的大小是()A.不变B.变大C.先变大后变小再回到原值D.先变小后变大再回到原值【
6、解析】选C。单摆的周期与摆球的质量无关,但当水从球中向外流出时,等效摆长是先变长后变短,因而周期先变大后变小再回到原值,故选项C正确。3.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,已知OC线长是l,下端C点系着一个小球,下列说法正确的是(以下皆指小角度摇摆)()A.让小球在纸面内振动,周期T=2B.让小球在垂直纸面内振动,周期T=2C.让小球在纸面内振动,周期T=2D.让小球在垂直纸面内振动,周期T=2【解析】选A。让小球在纸面内振动,在偏角很小时,单摆做简谐运动,摆长为l,周期T=2;让小球在垂直纸面内振动,在偏角很小时,
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