第二章　4　單擺-2025版高二物理選擇性必修一

4單擺(分值：100分)1～7題每題7分，共49分考點一單擺及單擺的回復力1．(多選)下列有關單擺的說法，正確的是()A．一根橡皮筋一端系在懸點，另一端連接一個小球，可以構成一個單擺B．單擺的擺動一定是簡諧運動C．若單擺在同一平面內(nèi)擺動，且偏角很小時，可以認為該單擺的運動是簡諧運動D．單擺做簡諧運動時，擺長越長(其他條件不變)，其運動周期越大2．(2023·上海市浦東區(qū)期末)關于單擺做簡諧運動，下列說法正確的是()A．經(jīng)過平衡位置時所受的合力為零B．經(jīng)過平衡位置時所受的回復力不為零C．回復力是重力和擺線拉力的合力D．回復力是重力沿圓弧切線方向的分力3．(多選)一單擺做小角度擺動，其振動圖像如圖所示，以下說法正確的是()A．t1時刻擺球速度為零，擺球的合外力為零B．t2時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小C．t3時刻擺球速度為零，擺球的回復力最大D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大考點二單擺的周期4．(2023·桂林市高二期中)一單擺的擺長為L，擺球的質(zhì)量為m，振動的周期為4s，g為當?shù)刂亓铀俣?，則下列說法正確的是()A．當擺球的質(zhì)量m減為eq\f(m,2)時，振動周期變?yōu)?sB．當擺長L減為eq\f(L,2)時，振動周期變?yōu)?sC．當重力加速度g減為eq\f(g,4)時，振動周期變?yōu)?sD．當單擺的振幅減小為原來的eq\f(1,2)時，振動周期變?yōu)?s5．(2023·陜西省洛南中學高二月考)一單擺由甲地移到乙地后，發(fā)現(xiàn)振動變快了，其變快的原因及調(diào)整的方法是()A．g甲>g乙，將擺長縮短B．g甲<g乙，將擺長放長C．g甲<g乙，將擺長縮短D．g甲>g乙，將擺長放長6．(2023·鹽城市高二期中)如圖甲所示，細線下端懸掛一個除去了柱塞的注射器，注射器內(nèi)裝上墨汁，將擺線拉開一小幅度，當注射器擺動時，沿著垂直于擺動的方向以速度v＝0.12m/s勻速拖動木板，得到噴在木板上的墨汁圖樣，若測得木板長度為l＝0.6m，墨汁圖樣與木板邊緣的交點P、Q恰好處于最大位移處，已知重力加速度g≈π2m/s2，則該單擺的等效擺長約為()A.eq\f(25,16)mB.eq\f(25,36)mC．1mD.eq\f(25,4)m7．(多選)(2023·安慶市第一中學月考)如圖所示，三根細線在O點處打結，A、B兩端固定在同一水平面上相距為L的兩點上，△AOB為直角三角形，∠BAO＝30°，已知OC長為L，下端C點處系著一個小球(忽略小球的半徑，小球擺動時偏角θ<5°，重力加速度為g)，下列說法正確的是()A．讓小球在紙面內(nèi)擺動，周期T＝2πeq\r(\f(L,g))B．讓小球在垂直紙面方向擺動，周期T＝2πeq\r(\f(3L,2g))C．讓小球在紙面內(nèi)擺動，周期T＝2πeq\r(\f(3L,2g))D．讓小球在垂直紙面方向擺動，周期T＝πeq\r(\f(4＋\r(3),g)L)8～10題每題9分，11題14分，共41分8.(多選)(2023·武漢市高二期末)如圖為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖像，下列說法中正確的是()A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲單擺的振幅比乙單擺的大C．甲單擺的機械能比乙單擺的大D．在t＝0.5s時，有正向最大加速度的是乙單擺9.(2023·鹽城市高二期中)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很近的軌道上某點，B在點O正上方h處，現(xiàn)同時釋放兩球(不計空氣阻力)，使兩球在A小球第四次通過O點時恰好相碰，則h應為()A.eq\f(49,8)π2R B.eq\f(25,8)π2RC.eq\f(5,8)π2R D.eq\f(5,16)π2R10.如圖所示，一根不可伸長的細繩下端拴一小鋼球，上端系在位于光滑斜面O處的釘子上，小球處于靜止狀態(tài)，細繩與斜面平行?，F(xiàn)使小球獲得一平行于斜面底邊的初速度，使小球偏離平衡位置，最大偏角小于5°。已知斜面傾角為θ，懸點到小球球心的距離為L，重力加速度為g。則小球回到最低點所需的最短時間為()A．πeq\r(\f(L,g)) B．πeq\r(\f(Lsinθ,g))C．πeq\r(\f(L,gsinθ)) D．πeq\r(\f(L,gcosθ))11．(14分)(2023·常州市高二期中)如圖甲，將力傳感器固定于天花板上，傳感器上O點為單擺的固定懸點?，F(xiàn)將擺球拉到A點，最大擺角未知?，F(xiàn)釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置。圖乙表示細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，圖中t＝0為擺球從A點開始運動的時刻，忽略空氣阻力，g取10m/s2，求：(1)(4分)單擺的周期和擺長；(2)(5分)擺球的質(zhì)量；(3)(5分)擺球運動過程中的最大速度(保留三位有效數(shù)字)。(10分)12．(多選)(2023·懷化市高二期末)如圖所示，在一個水平放置的槽中，小球自A點以沿AD方向的初速度v開始運動，已知圓弧AB＝0.9m，AB圓弧的半徑R＝10m，AD＝10m，A、B、C、D在同一水平面內(nèi)，小球半徑遠小于R，不計摩擦，重力加速