2.3 单摆（1）基础 课时作业9-2021-2022学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

10B   物理选修   第二章   机械振动                作业9

第三节 单摆（1）基础

班级________姓名________学号________日期________

一、单项选择题（只有一个选项正确）

1. ★做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的2倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的（　　）

（A）周期减半 （B）周期不变 （C）振幅变大 （D）振幅不变

2. ★★如图所示，AB为半径的一段光滑圆糟，A、B两点在同一水平高度上，且AB弧长20cm。将一小球由A点释放，则它运动到B点所用时间为（　　）

（A） （B） （C） （D）

3. ★★某同学利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，将摆球从左侧最高点A由静止释放同时开始拍摄，每隔相同时间曝光一次，得到的照片如图所示．已知O为悬点，C为最低点，O、C之间的点有一可挡住摆线的钉子。对照片进行分析可知在摆球从A经C到B的过程中（　　）

（A）摆球经过C点前后瞬间角速度大小不变

（B）摆球经过C点后瞬间绳中拉力变大

（C）摆球经过C点后瞬间向心加速度不变

（D）摆球在A、B两点受到摆线的拉力大小相等

4. ★★如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点正下方的O'点钉一个光滑钉子，使OO'= ，将单摆拉至A处由静止释放，小球将在A、B、C间来回摆动，若摆动中摆线与竖直方向的夹角小于5°，则此单摆的周期为（　　）

（A） （B）

（C） （D）

5. ★★图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（　　）

（A）摆球受到重力、拉力、向心力、回复力四个力的作用

（B）摆球在A点和C点处，速度为零，合力与回复力也为零

（C）摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大

（D）摆球在B点处，速度最大，回复力也最大

6. ★★物体做简谐振动，下列说法正确的是（　　）

（A）物体每次通过平衡位置时，速度都相同 （B）物体每次通过平衡位置时，回复力都为零

（C）物体向平衡位置运动时，振幅减小 （D）单摆通过平衡位置时，加速度等于零

7. ★★有一个正在摆动的秒摆（T=2s），若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.6s时，以下对摆球的运动情况及回复力变化情况正确的是（　　）

（A）正在向左做减速运动，回复力正在增大

（B）正在向右做减速运动，回复力正在增大

（C）正在向右做加速运动，回复力正在减小

（D）正在向左做加速运动，回复力正在减小

8. ★★如图所示，几个摆长相同的单摆，它们在不同条件下的周期分别为、、、，关于周期大小关系的判断，正确的是（　　）

（A） （B）

（C） （D）

9. ★★如图所示，置于地球表面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为，下列说法中正确的是（　　）

（A）单摆摆动过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力

（B）单摆摆动过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力

（C）小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力

（D）将该单摆置于月球表面，其摆动周期为

二、填空题

10. ★单摆及单摆的回复力

（1）单摆的组成：由细线和_______组成；

（2）理想化模型

①细线的质量与小球相比_______；

②小球的直径与线的长度相比_______；

（3）单摆的回复力

①回复力的来源：摆球的重力沿______________方向的分力；

②回复力的特点：在摆角很小时，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成_______，方向总指向_______，即x，从回复力特点可以判断单摆做简谐运动。

11. ★★两根绳子同时系着一个小球，同时它们的另一端系在天花板上，如图所示。当系统静止时，两绳夹角为直角。当小球在垂直于纸面的方向来回小角摆动时，整个系统可以等效看成一个单摆，请问等效摆长为___________（选填“AP”、“AO”或“AQ”）。如果已知两绳的长度为，，当地重力加速度为g，则小球来回小角摆动的周期为__________。

12. ★★如图甲所示，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最远位置。设向右为正方向，图乙是单摆的振动图像，当地的重力加速度大小为10m/s2，则单摆振动的频率是___________Hz；t=0时摆球在______点；单摆的摆长约为___________m（取10）。