内容正文:
第4课时 单摆
第十一章 机械振动
一、多选题
1.单摆是实际摆的理想化模型,关于单摆的周期下列说法正确的是( )
A.摆球的质量越大,周期就越大
B.摆长越长,周期越大
C.将单摆由上海运到北京周期会发生变化
D.周期为2秒的摆叫做秒摆
【来源】河北省唐山市玉田县第一中学2019-2020学年高二(下)期末考试物理试题
【答案】BCD
【解析】AB.根据单摆的周期可知,单摆的周期与摆球质量无关,摆长越长,周期越大,故A错误,B正确;
C.由于上海与北京的重力加速度不同,根据单摆的周期可知,将单摆由上海运到北京周期会发生变化,故C正确;
D.周期为2s的单摆叫做秒摆,故D正确。
故选BCD。
2.如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中正确的是
A.甲、乙两单摆的摆长相等
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
【来源】10分钟同步课堂专练--课时04 单摆(基础练)-2020-2021学年高二物理(新人教版选择性必修第一册)
【答案】ABD
【解析】由图看出,两个单摆的周期相同,同一地点g相同,由单摆的周期公式 得知,甲、乙两单摆的摆长L相等.故A正确.甲摆的振幅为10cm,乙摆的振幅为7cm,则甲摆的振幅比乙摆大.故B正确.尽管甲摆的振幅比乙摆大,两摆的摆长也相等,但由于两摆的质量未知,无法比较机械能的大小.故C错误.在t=0.5s时,乙摆具有最大负向位移,由 可知,乙摆具有正向最大加速度.故D正确.
点睛:本题只要掌握单摆的周期公式、加速度的特点等等,就能正确解答.由振动图象读出振幅、周期是基本功,要熟练掌握.
3.如图所示,用绝缘细线悬挂的摆球带正电,悬挂于O点,摆长为l,当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场,磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里,A、B点分别是最大位移处,细线姶终拉紧,摆球可视为质点,不计空气阻力,下列说法中正确是( )
A.A点高于B点
B.单摆的振动周期仍为
C.摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等
D.单摆向右或向左摆过D点时,线上的拉力大小相等
【来源】浙江省台州市2019-2020学年高二(下)期末教学质量评估物理试题
【答案】BC
【解析】A.因洛伦兹力不做功,故摆球运动过桯中机械能守恒,所以A、B在同一高度,故A错误;
B.球在磁场中运动时虽然受洛伦兹力,但洛伦兹力总与速度方向垂直,不能提供回复力,所以回复力不变,故洛伦兹力不会改变振动的周期,单摆的振动周期仍为,故B正确;
C.球在B点不受洛伦兹力,与球在A点时受拉力大小相等,故C正确;
D.单摆向右或向左摆过D点时,速度大小相等,但洛伦兹力的方向相反,所以线上的拉力不相等,故D错误。
故选BC。
4.在图甲中,力传感器固定在O点,将单摆悬挂在传感器上,摆球在竖直面内的A、C之间来回摆动,乙图表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,g取10m/s2。根据这些信息,可以求出的物理量有( )
A.摆球的质量
B.单摆的频率
C.单摆的摆长
D.摆球的最大速度
【来源】辽宁省大连市2019-2020学年高二(下)期末物理试题
【答案】BC
【解析】由图可知单摆振动的周期T=0.4πs,根据可得频率;根据可求解摆;由图中得出摆球到达最低点时绳子拉力的最大值为Fm=0.510N;根据
可知小球的重力和到达最低点的最大速度均不能求出。
故选BC。
5.如图所示,单摆的周期为T,则下列说法正确的是( )
A.把摆球质量增加一倍,则周期变小 B.把摆角α变小时,则周期变小
C.此摆由O→B运动的时间为 D.摆球由B→O运动时,势能向动能转化
【来源】辽宁省辽河油田第二高级中学2019-2020学年高二(下)5月线上教学质量检测物理试题
【答案】CD
【解析】AB.根据可知,单摆的周期与摆球质量以及摆角α均无关,选项AB错误;
C.此摆由O→B为四分之一周期,则运动的时间为,选项C正确;
D.摆球由B→O运动时,速度增大,高度降低,即势能向动能转化,选项D正确。
故选CD。
6.振动着的单摆,经过平衡位置时( )
A.回复力指向悬点
B.合力为0
C.合力指向悬点
D.回复力为0
【来源】江苏省苏州市相城区陆慕高级中学2019-2020学年高二(下)4月质量检测物理试题
【答案】CD
【解析】AD.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,通过平衡位置时,回复力为零,故A错误,D正确;
BC.摆球做圆周运动,经过平衡位置时所受的合外力不为零。合力提供向心力,而向心力指向悬点,故B错误,C正确。
故选CD。
二、实验题
7.某同学在利用单摆测重力加速度的实验中。
(1)下列的各项操作正确的是(______)
A.选择有弹性的细绳做为摆线
B.从最高位置开始