2.4 单摆—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册同步检测 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 2.4 单摆—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册同步检测 Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 330.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-24 08:09:58 | ||
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文档简介
高中物理选择性必修第一册
第二章机械振动
第4节
单摆
一、单项选择题
1．将秒摆的周期变为4s，下面哪些措施是正确的（
）
A．只将摆球质量变为原来的四分之一
B．只将振幅变为原来的2倍
C．只将摆长变为原来的4倍
D．只将摆长变为原来的16倍
2．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
3．把在北京调准的摆钟，由北京移到赤道上时，摆钟的振动（
）
A．变慢了，要使它恢复准确，应增加摆长
B．变慢了，要使它恢复准确，应缩短摆长
C．变快了，要使它恢复准确，应增加摆长
D．变快了，要使它恢复准确，应缩短摆长
4．摆长为L的单摆，周期为T，若将它的摆长增加2m，周期变为2T，则L等于（ ）
A．m
B．m
C．m
D．2m
5．如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（ ）
A．摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零
B．摆球在A点和C点处，速度为零，回复力也为零
C．摆球在B点处，速度最大，回复力也最大
D．摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大
6．一单摆做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该单摆做简谐运动的振幅为4cm
B．在t=2s时，摆球的速度为零
C．在t=0.5s和t=3.5s时，摆球质点偏离平衡位置的位移大小相等、方向相反
D．取重力加速度大小g=10m/s2，π2=10，则该单摆的摆长为2m
7．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
8．如图所示，三根细线于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(直径可忽略)。下列说法中正确的是（ ）
A．让小球在纸面内摆动，周期
B．让小球在垂直纸面方向摆动，周期
C．让小球在纸面内摆动，周期
D．让小球在垂直纸面方向摆动，周期
9．如图，长为l的细绳下方悬挂一小球，绳的另一端固定在天花板上O点，在O点正下方的点O'有一固定细铁钉。
将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，当小球摆至最低位置时，细绳受到铁钉的阻挡后继续运动。
下列说法正确的是（ ）
A．碰钉前后瞬间小球的加速度之比为4：1
B．碰钉前后瞬间绳的拉力之比1：4
C．碰钉前后小球离开平衡位置的最大距离之比2：1
D．小球碰钉前运动时间和碰钉后离开平衡位置到最大距离所用时间之比4：1
10．一光滑圆弧面ABD，水平距离为L，高为h（L>>h），小球从顶端A处静止释放，滑到底端D的时间为t1，若在圆弧面上放一块光滑斜面ACD，则小球从A点静止释放，滑到D的时间为t2，则（ ）
A．t2=t1
B．
C．
D．
二、多项选择题
11．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，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象，同此可知（ ）
A．单摆振动的频率1.25Hz
B．t=0时摆球位于B点
C．t=0.2s时摆球位于平衡位置O，加速度为零
D．若当地的重力加速度g=π2，则这个单摆的摆长是0.16m
12．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
13．如图是同一地点质量相同的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的机械能比乙摆大
C．在t=1.2
s时，乙摆在做减速运动，甲摆在做加速运动
D．由图像可以求出当地的重力加速度
14．如图1所示为挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑，可视为单摆模型，它对应的振动图象如图2所示，则下列说法正确的是（
）
A．单摆振动的周期是6s
B．t=2s时，摆球的速度最大
C．球摆开的角度增大，周期越大
D．该单摆的摆长约为16
m
15．如图所示，一个光滑凹槽半径为R，弧长为L（己知R>>L）。现将一质量为m的小球从凹槽边缘由静止释放，小球以最低点为平衡位置做简谐运动。己知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（
）
A．小球做简谐运动的回复力为重力和支持力的合力
B．小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力
C．小球做简谐运动的周期为
D．小球做简谐运动的周期为
三、填空题
16．甲、乙两个单摆的摆球质量相等，摆长之比为。若它们在同一地点在竖直平面内摆动，摆线与竖直方向所成的最大夹角小于5°且相等，则甲、乙的频率之比为_______，摆球到达最低点时的速度之比为__________。
17．如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。设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。根据图象可得，单摆振动的频率是_______Hz；开始时摆球在______位置；若当地的重力加速度为10
m/s2，试求这个摆的摆长是______m。
18．如图所示，在半径为R的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点的高度差为H。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为______，在最低点处的加速度为______。（已知重力加速度为g）
四、解答题
19．一个摆长为2m的单摆，在地球上某地摆动时，测得完成50次全振动所用的时间为100s。求：
（1）求当地的重力加速度g；
（2）若把该单摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1.60m/s2，则该单摆振动周期是多少？（结果保留π）
20．如图甲所示，摆球在竖直面内做简谐运动。通过力传感器得到摆线拉力F的大小随时间t变化的图像如图乙所示，摆球经过最低点时的速度为m/s，忽略空气阻力，取g=10，π2≈g。求：
（1）单摆的摆长L；
（2）摆球的质量m。
21．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象。根据图象回答：
(1)单摆振动的频率是多大？开始时刻摆球在何位置？
(2)若当地的重力加速度为π2
m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
(3)写出小球做简谐运动的振动公式。
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
B
C
D
C
C
A
C
C
二、多项选择题
11
12
13
14
15
ABD
ACD
ABC
BD
BD
三、填空题
16．1：2
2：1
17．1.25
B点
0.16
18．
四、解答题
19．（1）2π2；（2）
20．(1)L=1m；(2)m=0.1kg
21．(1)，在B位置；(2)0.16m；(3)
第二章机械振动
第4节
单摆
一、单项选择题
1．将秒摆的周期变为4s，下面哪些措施是正确的（
）
A．只将摆球质量变为原来的四分之一
B．只将振幅变为原来的2倍
C．只将摆长变为原来的4倍
D．只将摆长变为原来的16倍
2．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
3．把在北京调准的摆钟，由北京移到赤道上时，摆钟的振动（
）
A．变慢了，要使它恢复准确，应增加摆长
B．变慢了，要使它恢复准确，应缩短摆长
C．变快了，要使它恢复准确，应增加摆长
D．变快了，要使它恢复准确，应缩短摆长
4．摆长为L的单摆，周期为T，若将它的摆长增加2m，周期变为2T，则L等于（ ）
A．m
B．m
C．m
D．2m
5．如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（ ）
A．摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零
B．摆球在A点和C点处，速度为零，回复力也为零
C．摆球在B点处，速度最大，回复力也最大
D．摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大
6．一单摆做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该单摆做简谐运动的振幅为4cm
B．在t=2s时，摆球的速度为零
C．在t=0.5s和t=3.5s时，摆球质点偏离平衡位置的位移大小相等、方向相反
D．取重力加速度大小g=10m/s2，π2=10，则该单摆的摆长为2m
7．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
8．如图所示，三根细线于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(直径可忽略)。下列说法中正确的是（ ）
A．让小球在纸面内摆动，周期
B．让小球在垂直纸面方向摆动，周期
C．让小球在纸面内摆动，周期
D．让小球在垂直纸面方向摆动，周期
9．如图，长为l的细绳下方悬挂一小球，绳的另一端固定在天花板上O点，在O点正下方的点O'有一固定细铁钉。
将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，当小球摆至最低位置时，细绳受到铁钉的阻挡后继续运动。
下列说法正确的是（ ）
A．碰钉前后瞬间小球的加速度之比为4：1
B．碰钉前后瞬间绳的拉力之比1：4
C．碰钉前后小球离开平衡位置的最大距离之比2：1
D．小球碰钉前运动时间和碰钉后离开平衡位置到最大距离所用时间之比4：1
10．一光滑圆弧面ABD，水平距离为L，高为h（L>>h），小球从顶端A处静止释放，滑到底端D的时间为t1，若在圆弧面上放一块光滑斜面ACD，则小球从A点静止释放，滑到D的时间为t2，则（ ）
A．t2=t1
B．
C．
D．
二、多项选择题
11．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，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象，同此可知（ ）
A．单摆振动的频率1.25Hz
B．t=0时摆球位于B点
C．t=0.2s时摆球位于平衡位置O，加速度为零
D．若当地的重力加速度g=π2，则这个单摆的摆长是0.16m
12．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
13．如图是同一地点质量相同的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的机械能比乙摆大
C．在t=1.2
s时，乙摆在做减速运动，甲摆在做加速运动
D．由图像可以求出当地的重力加速度
14．如图1所示为挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑，可视为单摆模型，它对应的振动图象如图2所示，则下列说法正确的是（
）
A．单摆振动的周期是6s
B．t=2s时，摆球的速度最大
C．球摆开的角度增大，周期越大
D．该单摆的摆长约为16
m
15．如图所示，一个光滑凹槽半径为R，弧长为L（己知R>>L）。现将一质量为m的小球从凹槽边缘由静止释放，小球以最低点为平衡位置做简谐运动。己知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（
）
A．小球做简谐运动的回复力为重力和支持力的合力
B．小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力
C．小球做简谐运动的周期为
D．小球做简谐运动的周期为
三、填空题
16．甲、乙两个单摆的摆球质量相等，摆长之比为。若它们在同一地点在竖直平面内摆动，摆线与竖直方向所成的最大夹角小于5°且相等，则甲、乙的频率之比为_______，摆球到达最低点时的速度之比为__________。
17．如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。设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。根据图象可得，单摆振动的频率是_______Hz；开始时摆球在______位置；若当地的重力加速度为10
m/s2，试求这个摆的摆长是______m。
18．如图所示，在半径为R的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点的高度差为H。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为______，在最低点处的加速度为______。（已知重力加速度为g）
四、解答题
19．一个摆长为2m的单摆，在地球上某地摆动时，测得完成50次全振动所用的时间为100s。求：
（1）求当地的重力加速度g；
（2）若把该单摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1.60m/s2，则该单摆振动周期是多少？（结果保留π）
20．如图甲所示，摆球在竖直面内做简谐运动。通过力传感器得到摆线拉力F的大小随时间t变化的图像如图乙所示，摆球经过最低点时的速度为m/s，忽略空气阻力，取g=10，π2≈g。求：
（1）单摆的摆长L；
（2）摆球的质量m。
21．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象。根据图象回答：
(1)单摆振动的频率是多大？开始时刻摆球在何位置？
(2)若当地的重力加速度为π2
m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
(3)写出小球做简谐运动的振动公式。
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
B
C
D
C
C
A
C
C
二、多项选择题
11
12
13
14
15
ABD
ACD
ABC
BD
BD
三、填空题
16．1：2
2：1
17．1.25
B点
0.16
18．
四、解答题
19．（1）2π2；（2）
20．(1)L=1m；(2)m=0.1kg
21．(1)，在B位置；(2)0.16m；(3)