第二章第四节 单摆 基础练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 第二章第四节 单摆 基础练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 179.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-01 06:15:05 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高二物理人教版（2019）选择性必修第一册第二章第四节单摆同步练习
一、单选题
1．将一单摆的周期变为原来的2倍，下列措施可行的是（ ）
A．只将摆球的质量变为原来的
B．只将摆长变为原来的2倍
C．只将摆长变为原来的4倍
D．只将振幅变为原来的2倍
2．如图所示，三根细线a、b、c于O处打结，每根细线的长度均为L，a、b细线上端固定在同一水平面上相距为的A、B两点上，c细线下端系着一个带正电荷的小球（小球直径可以忽略），小球质量为m，电荷量为，垂直于纸面向外有匀强电场，电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．小球可以在纸面内做简谐运动，周期为
B．小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为
C．小球可以在纸面内做简谐运动，周期为
D．小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为
3．如图所示是半径很大的光滑凹球面的一部分，有一个小球第一次自A点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v1，用时为t1；第二次自B点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v2，用时为t2，下列关系正确的是（ ）
A．t1＝t2，v1>v2
B．t1>t2，v1C．t1v2
D．t1>t2，v1>v2
4．在环绕地球运动的空间实验室内，下列几项实验中不能进行的是（ ）
①用天平测物体质量
②用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力
③用单摆测该处的重力加速度
④验证力的合成得平行四边形法则
A．①② B．①③ C．①②③ D．②③④
5．夏天的河上，有几名熟悉水性的青年将绳子挂在桥下荡秋千，绳子来回荡几次后跳入河中，现把秋千看成单摆模型，图为小明在荡秋千时的振动图像，已知小王的体重比小明的大，则下列说法正确的是（ ）
A．小王荡秋千时，其周期大于6.28s
B．图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力为零
C．小明荡到图中对应的b点时，动能最小
D．该秋千的绳子长度约为10m
6．如图，两个摆长相同的单摆一前一后悬挂在同一高度，虚线表示竖直方向，分别拉开一定的角度（都小于5°）同时由静止释放，不计空气阻力。沿两单摆平衡位置的连线方向观察，释放后可能看到的是（ ）
A． B． C． D．
7．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（ ）
A．摆球在A点所受的合力等于在B点所受的合力
B．左侧摆线与右侧摆线长度之比为9：4
C．摆球经过O点前后瞬间摆线上的拉力大小不变
D．从A点到O点的过程中，重力对摆球做功的功率不断变大
8．如图所示，一轻质漏斗装满砂子，用细线悬挂该漏斗做成一单摆。在漏斗小角度摆动砂子缓慢漏出时，沿O1O2方向匀速拉动木板，漏出的砂子在木板上会形成图示曲线，不计摆动时所受空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．由于漏斗中砂子重心降低，摆动的周期增大
B．由于漏斗中砂子重心降低，摆动的周期减小
C．由于漏斗中砂子质量减少，摆动的周期增大
D．由于漏斗中砂子质量减少，摆动的周期减小
9．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．若位移为负值，则速度一定为正值
B．做简谐运动的单摆，摆球在最低点受到的拉力与受到的重力大小相等
C．物体的位移增大时，动能减小
D．物体的加速度相同时，速度也一定相同
10．下列说法正确的是（ ）
A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期与其摆长成正比
B．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
C．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
D．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向
11．要增加单摆在单位时间内的摆动次数，可采取的方法是（ ）
A．增大摆球的质量 B．缩短摆长
C．减小摆动的角度 D．增大摆长
12．单摆做简谐运动，当铁质摆球到达最高点时，将一块小磁铁轻轻吸附在摆球上，则该单摆（ ）
A．振幅将增大 B．振动能量增大 C．通过最低点时的速率增大 D．周期将增大
13．一个单摆，在第一个行星上的周期为T1，在第二个行星上的周期为T2，若这两个行星的质量之比为M1∶M2=4∶1，半径之比R1∶R2=2∶1，则（ ）
A．T1∶T2=1∶1 B．T1∶T2=4∶1
C．T1∶T2=2∶1 D．T1∶T2=1∶2
14．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
二、解答题
15．如图，小球在半径为的光滑球面上的、之间来回运动。若，试证明小球的运动是简谐运动，并求出其振动的频率。
16．细长轻绳拴一质量为m的小球构成单摆，摆长为L。将单摆拉开一个小角度，然后无初速地释放，小球在竖直平面内做简谐运动，其振动图像如图所示，图中A、T为已知量，重力加速度为g。（提示：；当θ趋近于0时，）
(1)写出小球做简谐运动的位移x与运动时间t的函数表达式；
(2)求小球运动过程中的最大速度；
(3)求小球运动过程中轻绳的最大拉力。
17．一条细线下面挂着一个小球，让它自由摆动，画出它的振动图像如图所示。
（1）请根据图中的数据计算出它的摆长。
（2）请根据图中的数据估算出它摆动的最大偏角。
18．将在地面上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球上记录的时间是1 h，那么实际的时间是多少？若要在月球上使该钟与地面上时一样准，应如何调节？已知g月＝
参考答案
1．C 2．D 3．A 4．B 5．D 6．C 7．B 8．A 9．C 10．B 11．B 12．B 13．A 14．B
15．见解析，
16．(1)或；(2)；(3)
17．(1) ；(2)
18．h ；摆长调到原来的
一、单选题
1．将一单摆的周期变为原来的2倍，下列措施可行的是（ ）
A．只将摆球的质量变为原来的
B．只将摆长变为原来的2倍
C．只将摆长变为原来的4倍
D．只将振幅变为原来的2倍
2．如图所示，三根细线a、b、c于O处打结，每根细线的长度均为L，a、b细线上端固定在同一水平面上相距为的A、B两点上，c细线下端系着一个带正电荷的小球（小球直径可以忽略），小球质量为m，电荷量为，垂直于纸面向外有匀强电场，电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．小球可以在纸面内做简谐运动，周期为
B．小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为
C．小球可以在纸面内做简谐运动，周期为
D．小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为
3．如图所示是半径很大的光滑凹球面的一部分，有一个小球第一次自A点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v1，用时为t1；第二次自B点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v2，用时为t2，下列关系正确的是（ ）
A．t1＝t2，v1>v2
B．t1>t2，v1
D．t1>t2，v1>v2
4．在环绕地球运动的空间实验室内，下列几项实验中不能进行的是（ ）
①用天平测物体质量
②用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力
③用单摆测该处的重力加速度
④验证力的合成得平行四边形法则
A．①② B．①③ C．①②③ D．②③④
5．夏天的河上，有几名熟悉水性的青年将绳子挂在桥下荡秋千，绳子来回荡几次后跳入河中，现把秋千看成单摆模型，图为小明在荡秋千时的振动图像，已知小王的体重比小明的大，则下列说法正确的是（ ）
A．小王荡秋千时，其周期大于6.28s
B．图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力为零
C．小明荡到图中对应的b点时，动能最小
D．该秋千的绳子长度约为10m
6．如图，两个摆长相同的单摆一前一后悬挂在同一高度，虚线表示竖直方向，分别拉开一定的角度（都小于5°）同时由静止释放，不计空气阻力。沿两单摆平衡位置的连线方向观察，释放后可能看到的是（ ）
A． B． C． D．
7．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（ ）
A．摆球在A点所受的合力等于在B点所受的合力
B．左侧摆线与右侧摆线长度之比为9：4
C．摆球经过O点前后瞬间摆线上的拉力大小不变
D．从A点到O点的过程中，重力对摆球做功的功率不断变大
8．如图所示，一轻质漏斗装满砂子，用细线悬挂该漏斗做成一单摆。在漏斗小角度摆动砂子缓慢漏出时，沿O1O2方向匀速拉动木板，漏出的砂子在木板上会形成图示曲线，不计摆动时所受空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．由于漏斗中砂子重心降低，摆动的周期增大
B．由于漏斗中砂子重心降低，摆动的周期减小
C．由于漏斗中砂子质量减少，摆动的周期增大
D．由于漏斗中砂子质量减少，摆动的周期减小
9．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．若位移为负值，则速度一定为正值
B．做简谐运动的单摆，摆球在最低点受到的拉力与受到的重力大小相等
C．物体的位移增大时，动能减小
D．物体的加速度相同时，速度也一定相同
10．下列说法正确的是（ ）
A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期与其摆长成正比
B．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
C．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
D．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向
11．要增加单摆在单位时间内的摆动次数，可采取的方法是（ ）
A．增大摆球的质量 B．缩短摆长
C．减小摆动的角度 D．增大摆长
12．单摆做简谐运动，当铁质摆球到达最高点时，将一块小磁铁轻轻吸附在摆球上，则该单摆（ ）
A．振幅将增大 B．振动能量增大 C．通过最低点时的速率增大 D．周期将增大
13．一个单摆，在第一个行星上的周期为T1，在第二个行星上的周期为T2，若这两个行星的质量之比为M1∶M2=4∶1，半径之比R1∶R2=2∶1，则（ ）
A．T1∶T2=1∶1 B．T1∶T2=4∶1
C．T1∶T2=2∶1 D．T1∶T2=1∶2
14．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
二、解答题
15．如图，小球在半径为的光滑球面上的、之间来回运动。若，试证明小球的运动是简谐运动，并求出其振动的频率。
16．细长轻绳拴一质量为m的小球构成单摆，摆长为L。将单摆拉开一个小角度，然后无初速地释放，小球在竖直平面内做简谐运动，其振动图像如图所示，图中A、T为已知量，重力加速度为g。（提示：；当θ趋近于0时，）
(1)写出小球做简谐运动的位移x与运动时间t的函数表达式；
(2)求小球运动过程中的最大速度；
(3)求小球运动过程中轻绳的最大拉力。
17．一条细线下面挂着一个小球，让它自由摆动，画出它的振动图像如图所示。
（1）请根据图中的数据计算出它的摆长。
（2）请根据图中的数据估算出它摆动的最大偏角。
18．将在地面上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球上记录的时间是1 h，那么实际的时间是多少？若要在月球上使该钟与地面上时一样准，应如何调节？已知g月＝
参考答案
1．C 2．D 3．A 4．B 5．D 6．C 7．B 8．A 9．C 10．B 11．B 12．B 13．A 14．B
15．见解析，
16．(1)或；(2)；(3)
17．(1) ；(2)
18．h ；摆长调到原来的