高中物理第十一章机械振动4单摆发展练习新人教

来源:原创作者:编辑:admin2020-04-09 05:20

  4 单摆 主动发展 夯基达标 1.爆发下述哪一种状况时,单摆周期会增大年夜( ) A.增大年夜摆球质量 B.延长摆长 C.减小单摆振幅 D.将单摆由山下移至山顶 思路解析由单摆周期公式知,T与单摆的摆球质量与振幅都有关,延长摆长,l变小,T变小;单摆由山下移到山顶,g变小,T变大年夜. 答案D 2.关于单摆做简谐活动的答复力,以下说法中准确的是( ) A.等于线的拉力 B.等于球的重力 C.等于线的拉力与球所受重力的协力 D.等于重力沿圆弧切线标的目标的分力 思路解析做简谐活动的物体的答复力是指使物体回到平衡位置的力,它是重力沿圆弧切线标的目标的分力. 答案D 3.应用单摆测重力减速度时,若测得g值偏大年夜,则能够是因为( ) A.单摆的摆锤质量偏大年夜 B.丈量摆长时,只思考了悬线长,疏忽了小球的半径 C.丈量周期时,把n次全振动误认为是(n1)次全振动 D.丈量周期时,把n次全振动误认为是n-1次全振动 思路解析由单摆的周期可知,即周期与摆锤质量有关,只与摆长和外地重力减速度有关,即A错.丈量摆长时,疏忽小球的半径,则测得g值会偏小,B错.若把n次全振动误认为是(n1)次全振动,则周期会变小,即重力减速度g会变大年夜. 答案C 4.关于单摆,以下说法中准确的是( ) A.摆球活动答复力是摆线张力和重力的协力 B.摆球在活动过程当中经过轨迹上的统一点,减速度相等 C.摆球在活动过程当中减速度的标的目标一直指向平衡位置 D.摆球经过平衡位置时,减速度为零 思路解析单摆摆动过程当中,摆球活动的答复力是重力沿垂直摆线标的目标的重量,A错.摆球经过统一点时,速度大年夜小相反,受力状况相反,因此减速度是不变的,B对.摆球活动的减速度除有指向平衡位置的减速度重量外,当摆球速度不为零时,摆球做圆周活动,还有指向圆心的向心减速度,此二重量之和通俗状况下不指向平衡位置,故C错.摆球经过平衡位置时,速度不为零,此时,摆球有向心减速度,故D错. 答案B 5.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m,则两单摆摆长la与lb辨别为( ) A.la2.5 m,lb0.5 m B.la0.9 m,lb2.5 m C.la2.4 m,lb4.0 m D.la4.0 m,lb2.4 m 思路解析单摆完成一次全振动所需的时间叫单摆振动周期,据题设可知a、b两摆的周期之比为,由单摆周期公式得,据题设lb-la1.6 m,联立解得la0.9 m,lb2.5 m. 答案B 6.图11-4-4中两单摆摆长相反,平衡时两摆球恰好接触,现将摆球A在两摆球地点平面外向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球离开,各自做简谐活动.以mA、mB辨别表现摆球A、B的质量,则( ) 图11-4-4 A.假设mA>mB,下一次碰撞将爆发在平衡位置右边 B.假设mA<mB,下一次碰撞将爆发在平衡位置左边 C.不管两摆球的质量之比是若干,下一次碰撞都不能够在平衡位置右边 D.不管两摆球的质量之比是若干,下一次碰撞都不能够在平衡位置左边 思路解析A、B两球碰撞后,B球必然向右摆动,A球能够向右,也能够向左摆,还可以停上去. 因为两球摆长相反,因此摆动的周期相反,它们在时回到平衡位置而爆发第二次碰撞. 答案CD 7.如图11-4-5所示,MN为半径较大年夜的润滑圆弧轨道的一局部,把小球A放在MN的圆心处,再把另外一小球B放在MN上离最低点C很近的B处.今使两球同时释放,则在不计空气阻力时有( ) 图11-4-5 A.A球先抵达C点 B.B球先抵达C点 C.两球同时抵达C点 D.没法肯定哪个球先抵达C点 思路解析A球做自在落体活动,很轻易求出抵达C点的时间,而B球在MN上摆动,在振幅很小的状况下,做简谐振动,周期与单摆周期相似,为,个中l为MN地点圆的半径,所以B球从B到C的时间为,从而比拟A、B两球抵达C点时间的长短. 答案A 8.某同学要应用单摆测定重力减速度,但因无游标卡尺而没有方法测定摆球直径,他将摆球用不成伸长的细线悬挂起来后,修改摆线的长度测了两次周期,从而算出了重力减速度.则计算重力减速度的公式是( ) A. B. C. D. 思路解析设摆球重心到球与摆线连接点距离为d,两次测得摆长辨别为l1和l2,对应周期为T1和T2. 则有,两式联立可得,B准确. 答案B 9.用单摆测定重力减速度的试验中,有以下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上_________.(填字母) A.1 m长的粗绳 B.1 m长的细绳 C.半径为1 cm的小木球 D.半径为1 cm的小铅球 E.时钟 F.秒表 G.最小刻度为mm的米尺 H.最小刻度为cm的米尺 I.铁架台 J.附砝码的天平 思路解析测摆长时是从悬点到球心的距离,若用粗绳,粗绳质量不能疏忽,则摆长没法测定,故选B.铅球密度大年夜,摆动中阻力的影响相对小些,摆长的测定也相对准确,故选D.计不时,应用秒表便利,故选F.测长度时,应准确到mm,故选G.本试验中不需测质量,但必须将小球悬挂,故选I. 答案BDFGI 10.应用单摆测重力减速度时,测出几组摆长和响应周期T,并作出T2-l图象,如图11-4-6所示.已知图象与横轴间的夹角为θ,图线上的A、B两点的坐标辨别为(x1,y1)x2,y2,则可得重力减速度g____________. 图11-4-6 图11-4-7 思路解析在T2-l图线中,由知 即图线的斜率 得 答案 11.在用单摆测重力减速度的试验中,某同学画的l-T2图象如图11-4-7,不外原点的启事是____________. 思路解析此题考察了数学中一次函数的截距后果.由知L-T2应当过原点,而现在图线上有了负截距,说明L测小了,故答案应为未将摆球半径计入摆长. 答案未将摆球半径计入摆长 12.该试验中,实践上要修改摆长屡次丈量,求g的平均值,下表是两个同学设计的记录计算表,准确的是_____________. 思路解析依据由平均值法求重力减速度的道理,设试验掉掉落多组l、T值,依据掉掉落多组g值,取平均值的g值为,故契合题意的为乙图表. 答案乙 13.一名同学用单摆做测定重力减速度的试验,他将摆挂起后,停止了以下步调 A.测摆长l用米尺丈量出摆线长度; B.测周期T将摆球拉起,然后摊开,在摆球经过最低点时,按下秒表末尾计时,同时将此次经过最低点作为第一次,接着不时数到第60次经过最低点时,按秒表中断计时,读出这段时间,算出单摆周期; C.将所测得的l和T值代入单摆的周期公式中,算出g,将它作为试验结果写入申报中去. 请指出上述步调中遗漏或毛病的中央,并加以改正. 思路解析A项单摆的摆长定义是悬点到摆球重心的距离,摆线长其实不是摆长,摆长等于摆线长加上摆球半径,摆球直径可用游标卡尺来丈量. B项摆球在某次经过最低点时,按下秒表末尾计时,同时将此次作为第一次经过最低点,到60次停表时,实践是29个半周期,周期T应为. C项应重复试验(修改摆长,从新丈量),取g的平均值作为试验结果. 答案略 14.如图11-4-8所示,摆长为L的单摆,当摆球由A经平衡位置O向右活动的瞬间,另外一小球B以速度v同时经过平衡位置向右活动,B与水平面无摩擦,与竖直墙壁碰撞无能量损掉.问OC间距离x满足甚么条件,才华使B前去时与A球相遇 图11-4-8 解本题考察单摆活动的周期性、重复性,相遇不时间相等,则 ① 由单摆周期公式, ② 解①②得n1,2,3. 答案n1,2,3 走近高考 15.2006河北石家庄模拟,2修长轻绳下端拴一个小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长的中点处有一个能盖住摆线的钉子A,如图11-4-9所示.现将单摆向左拉开一个小角度,然后无初速释放.关于以后的活动,以下说法中准确的是( ) 图11-4-9 A.摆球来去活动一次的周期比无钉子时的单摆周期小 B.摆球在左、右两侧上升的十分高度相反 C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的十分弧长相等 D.摆球在平衡位置右边的十分摆角是左边的两倍 思路解析摆线与钉子相碰以后,摆长变短,设本来摆长为L,碰后摆长为L′,则碰前,碰后,则T>T′,故A对. 摆球在摆动过程当中机械能守恒,故上升的十分高度相反,B对. 摆球的活动轨迹以下图所示,由图4知左、右两侧弧长不相等,C错. 图4 与钉子碰后,设十分摆角为θ,碰前十分摆角为α,则θ2β,又β<α,故θ<2α,D错. 答案AB 16.如图11-4-10所示为一单摆及其振动图象,由图回答,当在悬点正下方O处有一润滑水平细钉可盖住摆线,且,则单摆周期为________ s.比拟钉挡绳前后瞬间摆线的张力. 图11-4-10 思路解析由振动图象知放钉前周期为T2 s,由,知;放钉后修改了摆长,因此单摆周期应分红钉左边的半个周期,T左1 s,钉右边的半个周期,T右0.5 s, 所以TT左T右1.5 s. 由受力剖析,张力,因为钉挡绳前后瞬间摆球速度不变,球重力不变,挡后摆线长为挡前的,所以挡后绳张力变大年夜. 答案1.5 s 钉挡绳后张力变大年夜 17.2004江苏高考,6两个单摆甲和乙,它们的摆长之比为4∶1,若它们在统一地点做简谐活动,则它们的周期之比T甲∶T乙__________;在甲摆完成10次全振动的时间内,乙摆完成的全振动次数为__________. 思路解析本题考察了单摆的周期公式,应留心关于统一地点的重力减速度为必然值,所以统一地点,由单摆的周期公式得T甲T乙2∶1.甲摆完成10次全振动的时间t10T甲,在这些时间内乙完成的全振动次数为20. 答案2∶1 20 18.如图11-4-11所示是演示沙摆振动图象的试验装置,沙摆的活动可看作简谐活动.若用手向外拉木板的速度是0.20 m/s,木板的长度是0.60 m,那么此次试验所用的沙摆的摆长为__________ m.(答案保管两位有效数字,计算时可取π2g) 图11-4-11 思路解析由题意知在木板以0.20 m/s的速度行驶0.60 m过程当中,经历的时间为2T,则得T1.5 s. 又得0.56 m. 答案0.56 19.经典回放有人应用装置在气球载人舱内的单摆来肯定气球的高度.已知该单摆在海平面处的周期是T0.当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h.把地球看作质量平均散布的半径为R的球体. 解依据单摆周期公式 个中l是单摆长度,g0和g辨别是两地点的重力减速度.依据万有引力公式得 个中G是万有引力常量,M是地球质量,由以上各式解得 答案