2020-2021学年上学期高一选修性必修1物理第2章第4节同步练习

2020-2021学年上学期高一选修性必修1物理第2章第4节同步练习
同步练习
一、单选题
1．关于单摆的运动有下列说法，正确的是（　　）
①单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力
②单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力
③单摆的周期与质量无关与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关
④单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于5°
⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快
A．①③④
B．②③④
C．③④⑤
D．①④⑤
2．单摆运动具有周期性，关于单摆周期，下列说法中正确的是(
)
A．单摆的质量越大，回复力越大，周期越短
B．单摆周期与单摆所处的地理位置有关，与摆长无关
C．不同单摆放在同一地方，摆长越长的单摆的周期越长
D．若用单摆制成的座钟在张家口走时准确，则搬到深圳后不作任何调整走时仍准确
3．如图所示，处于竖直向下的匀强电场中的摆球，质量为m、半径为r、带正电荷，用长为l的细线把摆球吊在悬点O处做成单摆，则这个单摆的周期（　　）
A．
B．
C．大于
D．小于
4．如图所示，用弹性小球做成的四个单摆，当摆线竖直时，小球依次互相接触，且在同一水平线上，小球质量均为m，摆长由A到D逐渐增大，D的摆长是A摆长的2倍，A摆的振动周期为T，现将A摆球拉离平衡位置一小角度，松手后，A摆球沿其它摆球的连线所在竖直面内摆动，则它们做简谐运动的周期为
A．仍为T
B．大约为1.5T
C．大约为1.2T
D．大约为2T
5．如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为和，圆心分别为和，所对应的圆心角均小于，在最低点O平滑连接。现将一小球从M点释放，小球最远滚到右侧的N点，然后在之间来回滚动，下列判断正确的是（　　）
A．由于两轨道弯曲程度不同，所以M、N高度也不同，N点要低于M点
B．增大小球的质量，小球滚动的会更快
C．小球滚动周期
D．小球滚动周期
6．摆长为L的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时（取作t=0），当振动到时，摆球具有负向最大速度，则单摆的这种图像是：（
）
A．
B．
C．
D．
7．关于单摆，下列说法中正确的是（　　）
A．单摆摆球所受的合外力指向平衡位置
B．摆球经过平衡位置时加速度为零
C．摆球运动到平衡位置时，所受回复力等于零
D．摆角很小时，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
8．在单摆的摆角小于的情况下，为了增大其振动周期，可行的办法是
A．增大摆球的质量
B．增大振动的振幅
C．减小单摆的摆长
D．将单摆从山脚下移至山顶上
9．单摆在摆动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．回复力由重力和细线拉力的合力提供
B．摆动到最低点时回复力为零
C．动能变化的周期等于振动周期
D．小球质量越大，周期越长
10．若单摆的摆长不变，摆球的质量增为原来的4倍，摆球经过平衡
位置时的速度减为原来的一半，则单摆的振动跟原来相比（
）
A．频率不变，机械能不变
B．频率不变，机械能改变
C．频率改变，机械能改变
D．频率改变，机械能不变
11．摆长为L的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，（取作t=0），当振动至时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的
（
）
A．
B．
C．
D．
12．两个摆长都是的单摆A和B，摆球质量分别是和，在振动过程中A单摆的摆角为2°，B单摆的摆角为4°，那么这两个单摆的周期之比为（
）.
A．
B．
C．
D．
13．弹簧振子做简谐运动时，以下说法正确的是（
）.
A．振子通过平衡位置时，速度一定为零
B．振子若做减速运动加速度一定在减小
C．振子向平衡位置运动时，加速度可能与速度方向一致，也可能与速度方向相反
D．在平衡位置两侧，振子速率相同的两个位置是相对平衡位置对称的
14．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为原来的1/2，则单摆振动的(
)
A．频率不变，振幅不变
B．频率改变，振幅变大
C．频率改变，振幅不变
D．频率不变，振幅变小
15．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，下列说法不正确的是（
）
A．单摆的摆长约为1.0
m
B．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8sin（πt）cm
C．从t=0.5s到t=1.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大
D．从t=1.0s到t=1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大
16．关于单摆，下列说法不正确的是（　　）
A．单摆的回复力是重力的分力
B．单摆的摆角小于
5°，可看作简谐振动
C．单摆的振幅不论多大，其周期均为
D．单摆的振动是变加速运动
17．在同一地点，甲、乙两单摆的摆球相对平衡位置的水平位移随时间变化的图像如图所示，则（　　）
A．甲的振幅小
B．乙的摆长短
C．时刻甲的摆角大
D．时刻两摆球速度相同
18．下列说法错误的是（
）
A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
B．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小
C．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变
D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率
19．将一个摆钟由甲地移至乙地，发现摆钟变慢了。其原因和调整的方法分别为（
）
A．，将摆长缩短
B．，将摆长加长
C．，将摆长缩短
D．，将摆长加长
20．如图，竖直平面内有一半径为1.6m、长为10cm的光滑圆弧轨道，小球置于圆弧左端，t＝0时刻起由静止释放．取g＝10m/s2，t＝2s时小球正在（）
A．向右加速运动
B．向右减速运动
C．向左加速运动
D．向左减速运动
二、多选题
21．如图所示，在升降机的天花板上固定一摆长为l的单摆，摆球的质量为m．升降机保持静止，观察到摆球正以小角度左右摆动，且振动周期为T．已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是________
A．若仅将摆球的质量增大一倍，其余不变，则单摆的振动周期不变
B．若升降机匀加速上升，利用此单摆来测定当地的重力加速度，则测量值偏大
C．设想当摆球摆到最低点时，升降机突然以加速度g竖直下落，则摆球相对于升降机做匀速直线运动
D．设想当摆球摆到最高点时，升降机突然以加速度g竖直下落，则摆球相对于升降机会保持静止
E.设想当摆球摆到最高点时，升降机突然以大小为g加速度匀加速上升，则摆球相对升降机仍然左右摆动，且振动周期不变
22．对于秒摆（周期为2s）下述说法正确的是
A．摆长缩短为原来的四分之一时，频率是1Hz
B．摆球质量减小到原来的四分之一时，周期是4s
C．振幅减为原来的四分之一时，周期是2s
D．如果重力加速度减为原来的四分之一时，频率为0.25Hz
三、实验题
23．将一个传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测的某物体摆动时悬线上拉力大小随时间变化的曲线如图所示，请写出三条能够通过图像得出的结论。
四、解答题
24．小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，此时的摆动角度为θ，小王通过实验测得当地重力加速度为g＝10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求：
(1)单摆的振幅、摆长约为多少；
(2)估算单摆振动时最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(计算结果均保留三位有效数字)
五、填空题
25．处于同一地点的两个单摆，当A摆完成全振动次数的时间内，B摆刚好完成全振动次数，则两摆的周期之比为_______________，摆长之比为______________．
26．物体（或物体的一部分）在某一___________位置两侧所做的往复运动，叫机械振动.
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