2.3單擺 同步練習(xí)（含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2.3單擺同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．如圖所示，單擺的周期為T，則下列說法正確的是（）A．把擺球質(zhì)量增加一倍，其它條件不變，則單擺的周期變小B．把擺角變小，其它條件不變，則單擺的周期變小C．將單擺擺長增加為原來的2倍，其它條件不變，則單擺的周期將變?yōu)?TD．將此擺從地球赤道移到兩極上，其它條件不變，則單擺的周期將變短2．如圖所示是甲、乙兩個單擺在同一地點做簡諧運動的圖像，如下列說法中正確的是（??）A．甲、乙兩擺的振幅之比為2∶1 B．甲、乙兩擺的擺長之比為1∶2C．甲做簡諧運動的表達式為x=2sin（4t）cm D．乙做簡諧運動的表達式為x=sin（8πt）cm3．把在北京調(diào)準的擺鐘，由北京移到赤道上時，擺鐘的振動()A．變慢了，要使它恢復(fù)準確，應(yīng)增加擺長B．變慢了，要使它恢復(fù)準確，應(yīng)縮短擺長C．變快了，要使它恢復(fù)準確，應(yīng)增加擺長D．變快了，要使它恢復(fù)準確，應(yīng)縮短擺長4．水平地面上固定一段光滑絕緣圓弧軌道，過軌道左端N點的豎直線恰好經(jīng)過軌道的圓心（圖中未畫出），緊貼N點左側(cè)還固定有絕緣豎直擋板。自零時刻起將一帶正電的小球自軌道上的M點由靜止釋放。小球與擋板碰撞時無能量損失，碰撞時間不計，運動周期為T，MN間的距離為L并且遠遠小于軌道半徑，重力加速度為g，以下說法正確的是（）A．圓弧軌道的半徑為B．空間加上豎直向下的勻強電場，小球的運動周期會增大C．空間加上垂直紙面向里的勻強磁場，若小球不脫離軌道，運動周期會增大D．T時小球距N點的距離約為5．如圖，在張緊的繩上掛三個理想單擺，a、c兩擺的擺長相等。使c擺振動，其余各擺在c擺的驅(qū)動下逐步振動起來。測得a擺的周期為T0。不計空氣阻力，重力加速度為g，則（）A．可以估算出b擺的擺長B．b擺的振幅始終最大C．b擺的周期一定最大D．可以估算出c擺的擺長6．關(guān)于單擺的說法，正確的是（

）.A．單擺擺球從平衡位置運動到正的最大位移處時的位移為A（A為振幅），從正的最大位移處運動到平衡位置時的位移為B．單擺擺球的回復(fù)力等于擺球所受的合外力C．單擺擺球的回復(fù)力是擺球重力沿運動軌跡切線方向的分力D．單擺擺球經(jīng)過平衡位置時加速度為零7．如圖所示為同一地點的兩個單擺甲、乙的振動圖像，下列說法正確的是（）A．甲、乙兩單擺的振幅相等B．甲擺的擺長比乙擺的大C．甲擺的機械能比乙擺的大D．在t＝0.5s時有正向最大加速度的是乙擺8．若單擺的擺長不變,擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時的速度減為原來的1/3,則單擺振動的(

).A．頻率不變,振幅不變 B．頻率不變,振幅變小C．頻率改變,振幅不變 D．頻率改變,振幅變大9．.如圖所示是一個單擺做受迫振動時的共振曲線，表示振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．擺長約為10cmB．發(fā)生共振時單擺的周期為1sC．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向右移動D．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向左移動10．物體做簡諧振動，以下說法正確的是（）A．每次通過平衡位置，速度都相同B．每次通過平衡位置，合力都為零C．每次通過平衡位置，回復(fù)力都為零D．每次通過平衡位置，加速度都為零11．若單擺的擺長變大，擺球的質(zhì)量變大，擺球離開平衡位置的最大擺角不變，則單擺振動的（）A．周期不變，振幅不變 B．周期不變，振幅變大C．周期變大，振幅不變 D．周期變大，振幅變大12．做簡諧運動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量減小為原來的，擺球經(jīng)過平衡位置時速度增大為原來的2倍，則單擺振動的()A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變C．頻率不變，振幅改變 D．頻率改變，振幅不變13．如圖（甲）所示是用沙擺演示振動圖像的實驗裝置，此裝置可視為擺長為L的單擺，沙擺的運動可看作簡諧運動，若用手拉木板做勻速運動，實驗時細沙在木板上留下的情形如圖（甲）所示。某次實驗中，手拉木板的速度大小約為0.20m/s，測得圖（乙）所示的一段木板的長度約0.60m，下列判斷正確的是（）A．圖中的曲線是沙擺的運動軌跡B．圖中的曲線是木板的運動軌跡C．圖中的曲線是細沙的運動軌跡D．實驗所用沙擺對應(yīng)的擺長約為0.56m14．下列說法中正確的是：（

）A．彈簧振子的運動是簡諧運動 B．簡諧運動就是指彈簧振子的運動C．簡諧運動是勻變速運動 D．單擺簡諧運動的回復(fù)力是重力和拉力的合力15．若單擺的擺長不變，擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置的速度減為原來的，則單擺振動的物理量變化的情況是（）A．頻率不變，振幅不變 B．頻率不變，振幅改變C．頻率改變，振幅改變 D．頻率改變，振幅不變二、填空題（共4題）16．如圖所示，為一液體槽：、所在的側(cè)面為銅板，其他側(cè)面及底面為絕緣板，槽中盛滿導(dǎo)電液體（設(shè)該液體導(dǎo)電時不發(fā)生電解）?，F(xiàn)用質(zhì)量不計的柔軟細銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺，銅絲的上端固定在O點。下端穿出鐵球使得單擺擺動時細銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸（小球與液體不接觸。銅絲與導(dǎo)電液體的阻力忽略不計），O點與液體槽的中央在同一條豎直線上。在、所在的銅板面上接上左下圖所示電源。電源內(nèi)阻可忽略。電動勢。將電源負極和細銅絲的上端點分別連接到傳感器上?，F(xiàn)將擺球拉離平衡位置使其在垂直于、的豎直面上做簡諧運動，圖為閉合開關(guān)S后某段時間內(nèi)傳感器顯示的擺球與板之間的電壓波形，根據(jù)這一波形，可以得出：（1）單擺的周期為___________s，擺長為___________m（?。?；（2）設(shè)，所在的側(cè)面兩銅板內(nèi)側(cè)之間的距離，則細銅絲與導(dǎo)電液體的接觸點偏離的最大距離為___________。17．某同學(xué)在“利用單擺測定重力加速度”的實驗中，測出多組單擺的擺長L和周期T。如圖為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的T2-L圖像，由圖像可得重力加速度g為___________m/s2（精確到小數(shù)點后兩位），圖像不過原點可能是由于擺長測量___________造成的。（選填“偏大”“偏小”）。18．如圖甲所示，用長度分別為La、Lb的絕緣細絲線將兩個大小相等質(zhì)量不同的金屬小球a、b栓接，絲線手段固定組成單擺(取)，在以下各種情況中說法正確的是()A、圖甲中測得單擺a完成10次全振動時間內(nèi)，b完成了6次全振動，擺長之比為La:Lb=9:25B、圖乙中在單擺b的懸點正下方處固定一釘子p，擺球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的2倍C、圖丙中將兩單擺擺長調(diào)為相同，并在平衡位置時剛好接觸，將b球向右拉開一小角度釋放，相碰后各自分開，下一次碰撞不可能發(fā)生在平衡位置右側(cè)D、圖丁中將個b帶上正電，放在豎直向下的勻強電場中做微小角度的振動，振動的周期E、圖戊中測得單擺a振幅為6cm．它從左則e點到右則f點的最短時間為0.4s，經(jīng)過e、f點是速度大小相等，從f再回到e的最短時間為0.8s，則的弧長約為19．某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請判斷是否恰當(填“是”或“否”)．①把單擺從平衡位置拉開約5°釋放；_____________②在擺球經(jīng)過最低點時啟動秒表計時；___________③用秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期．_____________④該同學(xué)改進測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見下表．用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)見下圖，該球的直徑為_________mm.三、綜合題（共4題）20．簡諧運動是一種理想化運動模型，是最簡單、最基本的機械振動，具有如下特點：①簡諧運動的物體受到回復(fù)力的作用，回復(fù)力的大小與物體偏離平衡位置的位移成正比，回復(fù)力方向與物體偏離平衡的位移方向相反，即：，其中為振動系數(shù)，其值由振動系統(tǒng)決定；②簡諧運動是一種周期性運動，其周期與振動物體的質(zhì)量的平方根成正比，與振動系統(tǒng)的振動系數(shù)的平方根成反比，而與振幅無關(guān)，即：；如圖所示，擺長為、擺球質(zhì)量為的單擺在間做小角度的自由擺動，當?shù)刂亓铀俣葹椋囌撟C分析如下問題：（）當擺球運動到點時，擺角為，畫出擺球受力的示意圖，并寫出此時刻擺球受到的回復(fù)力大??；（）請結(jié)合簡諧運動的特點，證明單擺在小角度擺動周期為；（提示：用弧度制表示角度，當角很小時，，角對應(yīng)的弧長與它所對的弦長也近似相等）21．小王在實驗室做單擺實驗時得到如圖甲所示的單擺振動情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達的左右最遠位置，此時的擺動角度為θ，小王通過實驗測得當?shù)刂亓铀俣葹間＝10m/s2，并且根據(jù)實驗情況繪制了單擺的振動圖象如圖乙所示，設(shè)圖中單擺向右擺動為正方向。求：(1)單擺的振幅、擺長約為多少；(2)估算單擺振動時最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)22．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：(1)擺球的振動周期和擺長．(g取10m/s2)(2)若在θ<10°前提下，使θ增大試分析乙圖圖像如何變化？23．如圖所示，三根長度均為l0的繩l1、l2、l3共同系住一密度均勻的小球m，球的直徑為d（d?l0），繩l2、l3與天花板的夾角α=30°。則：（1）若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動，周期T1為多少？（2）若小球做垂直于紙面的小角度擺動，周期T2又為多少？答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．D2．A3．B4．A5．D6．C7．D8．B9．D10．C11．D12．C13．D14．A15．B16．

1

0.25

317．

9.86或9.8