第十一章-第4節(jié)-單擺-2020高中物理選修3-4訓(xùn)練課件

04第4節(jié)單擺題型1對單擺概念及回復(fù)力的理解解析第4節(jié)單擺刷基礎(chǔ)1．[吉林遼源田家炳高級中學(xué)2018高二下期中](多選)下列對單擺的描述正確的是()A．?dāng)[球可以選氣球B．?dāng)[長是指擺線長C．單擺周期跟擺球質(zhì)量無關(guān)D．?dāng)[球的回復(fù)力是擺球的重力沿圓弧切線方向的分力CD解析刷基礎(chǔ)2．[河南信陽一中2019高二下月考]下列有關(guān)單擺運動過程中的受力，說法正確的是()A．單擺運動的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力B．單擺運動的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的一個分力C．單擺經(jīng)過平衡位置時合力為零D．單擺運動的回復(fù)力是擺線拉力的一個分力B第4節(jié)單擺單擺運動是在一段圓弧上運動，因此單擺運動過程不僅有回復(fù)力，而且有向心力，即單擺的合外力不僅要提供回復(fù)力，而且要提供向心力，故選項A錯誤；單擺的回復(fù)力是擺球所受重力沿圓弧切線方向的分力，而不是擺線拉力的分力，故選項B正確，D錯誤；單擺經(jīng)過平衡位置時，回復(fù)力為零，向心力最大，故其合外力不為零，所以選項C錯誤．題型2單擺周期的應(yīng)用解析刷基礎(chǔ)3．[北京市一零一中學(xué)2019高二下期中]惠更斯利用單擺的等時性原理制成了第一座擺鐘．如圖甲所示為日常生活中我們能見到的一種擺鐘．圖乙所示為單擺的結(jié)構(gòu)示意圖，圓盤固定在擺桿上，螺母可以沿擺桿上下移動．在甲地走時準(zhǔn)確的擺鐘移到乙地未做其他調(diào)整時擺動加快了，下列說法正確的是()A．甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動B．甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動C．乙地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動D．乙地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動C第4節(jié)單擺解析刷基礎(chǔ)4．[四川成都樹德中學(xué)2019高二階段測試]一個單擺的擺球偏離到最大位置時，正好遇到空中豎直下落的雨滴，雨滴均勻附著在擺球的表面，下列說法正確的是()A．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時速度要增大，周期減小，振幅要增大B．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時速度沒有變化，周期減小，振幅也減小C．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時速度沒有變化，周期也不變，振幅要增大D．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時速度要增大，周期不變，振幅要增大D第4節(jié)單擺題型3等效擺長解析刷基礎(chǔ)5．[四川成都外國語學(xué)校2019高二下期中]如圖所示，三根細(xì)線在O點處打結(jié)，A、B端固定在同一水平面上相距為l的兩點上，使△AOB成直角三角形，∠BAO＝30°，∠AOB＝90°.已知OC長為l，下端C點系著一個小球(直徑很小)，下列說法正確的是(以下均指小角度擺動)()A第4節(jié)單擺題型4用單擺測重力加速度解析刷基礎(chǔ)6．[浙江金華十校2018高二下期末](多選)在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，下列說法正確的是()A．制作單擺時，應(yīng)選用密度較大的實心金屬小球B．記錄擺長時，將擺線長與小球直徑相加C．小球擺角應(yīng)較小，近似滿足簡諧運動條件D．測出一次擺長和對應(yīng)的周期，可以得出周期與擺長的關(guān)系A(chǔ)C第4節(jié)單擺在制作單擺時，擺球直徑要盡量遠(yuǎn)小于擺線長，擺球質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于擺線質(zhì)量，則應(yīng)選用密度較大的實心金屬小球，A正確；擺長為懸點到球心的距離，即擺長等于擺線長加小球半徑，B錯誤；要保證單擺做簡諧運動，擺角要小于5°，C正確；實驗中應(yīng)測出多組擺長和對應(yīng)的周期，然后探究兩者之間的關(guān)系，D錯誤．解析刷基礎(chǔ)7．(多選)一根不可伸長的細(xì)線，上端懸掛在O點，下端系一個小球，如圖甲所示，某同學(xué)利用此裝置來探究周期與擺長的關(guān)系．該同學(xué)用米尺測得細(xì)線的長度，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑，二者相加為l，通過改變細(xì)線的長度，測得對應(yīng)的周期T，得到該裝置的l－T2圖象如圖乙所示．則下列說法正確的是(取π2＝9.86)()BCD第4節(jié)單擺易錯點易誤認(rèn)為周期T與質(zhì)量m有關(guān)刷易錯8．[山西臨汾一中、忻州一中2019高二下聯(lián)考](多選)如圖所示是甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖象，則下列說法中正確的是()A．甲、乙兩擺的振幅之比為2∶1B．t＝2s時，甲擺的重力勢能最小，乙擺的動能為零C．甲、乙兩擺的擺長之比為4∶1D．甲單擺的機械能比乙單擺的大解析AB第4節(jié)單擺解析刷提升1．[福建平和一中、南靖一中等四校2018高二下月考]如圖所示，兩單擺擺長相同，平衡時兩擺球剛好接觸．現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開各自做簡諧運動．以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則()A．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C．無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞可能在平衡位置左側(cè)D．無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置D第4節(jié)單擺解析刷提升2．[江蘇贛榆高級中學(xué)2019高二檢測]圖中的幾個相同的單擺在不同的條件下，關(guān)于它們的周期關(guān)系，判斷正確的是()A．T甲>T乙>T丙>T丁

B．T甲<T乙＝T丙<T丁C．T甲>T乙＝T丙>T丁

D．T甲<T乙<T丙<T丁C第4節(jié)單擺解析刷提升3．[湖北四校(襄州一中、棗陽一中、宜城一中、曾都一中)2019高二下聯(lián)考]有一星球其半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球相同，今把一臺在地球表面走時準(zhǔn)確的擺鐘移到該星球表面，擺鐘的秒針走一圈的實際時間變?yōu)?)A．0.5min

B．0.7minC．1.4min

D．2minB第4節(jié)單擺解析刷提升4．[山西大學(xué)附中2019高二下期中]如圖所示，光滑圓弧軌道的半徑為R，圓弧底部中點為O，兩個大小可忽略，質(zhì)量分別為m1和m2的小球A和B，A在離O點很近的軌道上某點，B在O點正上方處，現(xiàn)同時釋放兩球，使兩球在小球A第三次通過O點時恰好相碰，則h應(yīng)為()B第4節(jié)單擺刷提升5．[四川遂寧高中2018高二下期末](多選)長度為l的輕繩上端固定在O點，下端系一可以看成質(zhì)點的小球．在O點正下方，距O點為處的P點固定一顆小釘子．現(xiàn)將小球拉到A點，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球．B點是小球運動的最低位置，C點(圖中未標(biāo)出)是小球能夠到達(dá)的左方最高位置．已知A點與B點之間的高度差為h，hl.A、B、C、P、O始終在同一豎直平面內(nèi)．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計空氣阻力．下列說法正確的是()第4節(jié)單擺解析BC解析刷提升6．[河北石家莊辛集中學(xué)2018高二下段考](多選)如圖甲所示是演示簡諧運動圖象的裝置，它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成．當(dāng)沙漏擺動時，漏斗中的細(xì)沙均勻流出，同時勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細(xì)沙在板上會形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖象，圖乙是同一個沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線(圖中的虛線)，已知P、Q分別是木板上的兩點，木板1、2的移動速度分別為v1、v2，則()A．P處堆積的細(xì)沙與Q處一樣多B．P處堆積的細(xì)沙比Q處多C．v1∶v2＝4∶3D．v1∶v2＝3∶4BD第4節(jié)單擺解析7．[黑龍江牡丹江三中2019高二下期中]將一個擺長為l的單擺放在一個光滑的，傾角為α的斜面上，其擺角為θ，如圖所示，下列說法正確的是()A第4節(jié)單擺刷提升解析8．[浙江余姚中學(xué)2019高二下期中](多選)用多組單擺實驗數(shù)據(jù)作出的T2－L圖象可以求出重力加速度g，已知三位同學(xué)作出的T2－L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?，則相對于圖線b，下列分析正確的是()A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值D．圖線a對應(yīng)的g值等于圖線b對應(yīng)的g值BD第4節(jié)單擺刷提升刷提升9．[遼寧沈陽東北育才學(xué)校2019高二下期中]某實驗小組在“用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶嶒炛校?1)擺動時偏角滿足的條件是偏角小于5°，為了減小測量周期的誤差，計時開始時，應(yīng)是擺球經(jīng)過最______(填“高”或“低”)點的位置．若用L表示擺長，T表示周期，那么重力加速度的表達(dá)式為g＝________．(2)考慮到單擺振動時受空氣浮力的影響后，學(xué)生甲說：“因為空氣浮力與擺球重力方向相反，它對球的作用相當(dāng)于使重力加速度變小，因此振動周期變大．”學(xué)生乙說：“浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實驗，因此振動周期不變”，這兩個學(xué)生中________．A．甲的說法正確B．乙的說法正確C．兩學(xué)生的說法都是錯誤的(3)某同學(xué)用單擺測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麥y出了擺線長度L和擺動周期T，如圖甲所示．通過改變擺線長度L，測出對應(yīng)的擺動周期T，獲得多組T與L，再以T2為縱軸、L為橫軸畫出函數(shù)關(guān)系圖象如圖乙所示．由圖象可知，擺球的半徑r＝________m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________m/s2(結(jié)果均保留兩位小數(shù))；由此種方法得到的重力加速度值與實際的重力加速度值相比會________．(填“偏大”“偏小”或“一樣”)第4節(jié)單擺解析刷提升第4節(jié)單擺刷提升10．[天津市第一中學(xué)2019高二下期中]在用單擺測定重力加速度的實驗中：(1)由公式

求得的g值偏小，可能是由于________．A．測量擺長時，只測量了擺線長度B．懸點固定不牢，擺動中擺線被拉長了C．測量周期時，將N次全振動誤記為(N＋1)次全振動D．選擇了質(zhì)量大、體積小的擺球(2)下列擺動圖象真實地描述了對擺長約為1m的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點表示計時開始，A、B、C均為30次全振動圖象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.026，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是________．(填字母代號),(3)某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，發(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方．他仍將從懸點到球心的距離當(dāng)作擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應(yīng)的周期T，畫出L－T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點，如圖所示．他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g＝________．請你判斷該同學(xué)得到的實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將________．(填“偏大”“偏小”或“相同”)第4節(jié)單擺解析刷提升第4節(jié)單擺解析刷提升11．[吉林永吉實驗高級中學(xué)2018高二下月考]將力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點)拉至A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于10°且是未知量．圖乙表示由計算機得到的細(xì)線對擺球的拉力F的大小隨時間t變化的曲線，且圖中t＝0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息，求擺球的振動周期和擺長．(g取10m/s2)0.4πs0.4m第4節(jié)單擺9、被全世界拋棄又怎樣，我還有我自己，我愛我自己。16、創(chuàng)富是一種精神，一種目標(biāo)，一種執(zhí)著，堅持是為了更好的得到想要的一切。19、你哭了，眼淚是你自己的。你痛了，沒有人能體會到。1、扶危周急固為美事。能不自夸，則其德厚矣!11、心態(tài)平和了，煩惱全都繞著走!15、唯有經(jīng)歷最深沉的痛楚，才換取最美好的事物。1、愛的力量大到可以使人忘記一切，卻又小到連一粒嫉妒的沙石也不能容納。5、青年永遠(yuǎn)是革命的，革命永遠(yuǎn)是青年的。13、有點缺點沒關(guān)系，這樣才真實。2、大路走盡還有小路，只要不停地走，就有數(shù)不盡的風(fēng)光。18、我易人也易，我不大意;我難人也難，我不畏難。16、因為愛得尊嚴(yán)，我選擇離去。因為愛得無奈，我選擇放棄。14、無論什么時候，不管遇到什么情況，我絕不允許自己有一點點灰心喪