2.3摆钟的物理原理
一、单选题
1. 关于做简谐运动的单摆,下列说法正确的是( )
A.摆球经过平衡位置时所受合力为零
B.摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比
C.只有在最高点时,回复力才等于重力和摆线拉力的合力
D.摆球在任意位置处,回复力都不等于重力和摆线拉力的合力
2. 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,如图下列说法正确的是( )
A.摆球做简谐运动的回复力
B.摆球做简谐运动的回复力为
C.摆球做简谐运动的周期为
D.摆球在运动过程中,经平衡位置时,线的拉力为
3. 甲、乙两单摆的振动图像如图所示,由图像可知
A.甲、乙两单摆的周期之比是3:2 B.甲、乙两单摆的摆长之比是2:3
C.tb时刻甲、乙两摆球的速度相同 D.ta时刻甲、乙两单摆的摆角不等
4. 用一根细线悬挂一个质量大、直径小的小球,当细线的质量和小球的尺寸完全可以忽略时,把这个装置叫单摆,这里的物理科学方法是( )
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法 D.比值定义法
5. 关于质点做简谐运动,下列说法正确的是( )
A.在某一时刻,它的速度与回复力的方向相同,位移方向也相同
B.在某一段时间内,它的回复力的大小增大,动能也增大
C.在某一段时间内,它的势能减小,加速度的大小也减小
D.在某一时刻,它的速度、位移和加速度的方向都相同
6. 如图所示,一劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,上端固定一质量可忽略的薄板。现将一质量为m的物块从距薄板正上方h处静止释放,物块落到薄板上立即与薄板具有相同速度,但不粘连。重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.释放之后,物块做简谐运动
B.物块刚碰到薄板时速度最大
C.物块的最大动能为
D.在最低位置,薄板对物块的支持力大于2mg
7. 如图所示,用两不可伸长的轻绳悬挂一个小球,两绳长度均为L、两绳之间的夹角已知,小球的半径为r,当小球垂直于纸面做简谐运动时,其周期为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8. 下列关于简谐运动的说法中正确的是( )
A.伽利略首先发现单摆摆动的等时性,惠更斯制作了第一台摆钟
B.平衡位置就是物体不振动所处的位置,物体在平衡位置时回复力为零但合力不一定为零
C.回复力与位移满足 F=-kx 这个方程的机械振动就是简谐运动,其中 k是指弹簧劲度系数
D.做受迫振动时,驱动力的频率越大,受迫振动的振幅越大
9. 一单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,以下说法正确的是( )
A.t1时刻摆球速度为零,摆球的回复力最大
B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小
C.t3时刻摆球速度为零,摆球的回复力最小
D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大
10. 单摆是为了研究振动而抽象出的理想化模型,其理想化条件是( )
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短得多
D.只要是单摆的运动就是一种简谐运动
11. 制作一个单摆,合理的做法是( )
A.摆线细而长 B.摆球小而不太重
C.摆球外表面光滑且密度大 D.端点固定且不松动
12. 如图所示单摆在竖直平面内的A、C之间做简谐运动,O点为单摆的固定悬点,B点为运动中的最低位置,则下列说法正确的是( )
A.摆球在A点和C点处,速度为零,故细线拉力为零,但回复力不为零
B.摆球由A点向B点摆动过程中,细线拉力增大,但回复力减小
C.摆球在B点处,重力势能最小,合力为零
D.摆球在B点处,动能最大,细线拉力也最大
13. 如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力,g取10m/s2。对于这个单摆的振动过程,下列说法中正确的是( )
A.单摆的位移x随时间t变化的关系式为
B.单摆的摆长约1m
C.从到的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D.从到的过程中,摆球所受绳子拉力逐渐减小
参考答案与试题解析
1.答案:C
2.答案:A
3.答案:D
4.答案:C
5.答案:C
6.答案:D
7.答案:D
8.答案:AB
9.答案:AD
10.答案:ABC
11.答案:ACD
12.答案:BD
13.答案:AB