专题3单摆模型-2023年高考物理机械振动机械波常用模型最新模拟题精练

令学利阿 学科网原制鞋品，社你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 高考物理《振动和波》常用模型最新模拟题精练 专题3单摆模型 一.选择题 1,(2023湖南怀化高二期末)如图所示，在一个水平放置的槽中，小球m自A点以沿AD方向的初速度v 开始运动，己知圆弧AB=0.9m,AB圆弧的半径R=10m,AD=10m,A、B、C、D在同一水平面内不计摩 擦，重力加速度g取10m/s2,欲使小球恰能通过C点，则其初速度的大小可能是() B 10 1 10 10 m/s B. m/s C. m/s D. m/s π 2π 3π 4π 【参考答案】AC 【名师解析】 小球m自A点以向AD方向的初速度ⅴ开始运动，把小球的运动进行分解，一个是水平方向的匀速运动， 一个是在竖直面上的单摆，根据单摆周期公式有 T=2π =2πS 小球m自A点运动到C点，在竖直面上运动的时间为 T 1=(2n+1)。=(2n+1)πs(n=0,1,2,3.) 由于分运动的等时性，所以初速度为 v=A0、10 m/s(n=0,l,2,3.) tπ(2n+1) 10 当n0时，则片=一m/s π 10 当n=1时，则V2= m/s,故选AC。 2某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆 摆动平而垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左恻最高点A时开始，每隔相 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利阿 学科网原制鞋品，社你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球 运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知() A.摆球在A点所受的合力等于在B点所受的合力 B.从A点到O点的过程中，重力对摆球做功的功率不断变大 C,摆球经过O点前后瞬间摆线上的拉力大小不变 D,在O点附近摆球影像相邻位置的间隔较大，说明在O点附近摆球的速率较大 悬点 单摆 刻度尺 【参考答案】D 【名师解析】摆球在A点所受的合力等于摆球重力沿轨迹切线方向的分力，摆球在B点所受的合力等于 摆球重力沿轨迹切线方向的分力，二者不等，A错误：从A点到O点的过程中，重力对摆球做功的功率 小增大后减小，B错误：摆球经过O点前后瞬间摆线上的拉力大小增大，C错误：在O点附近摆球影像 相邻位置的间隔较大，说明在O点附近摆球的速率较大，D正确。 3.(2023江苏盐城期中)某学习小组用单摆测重力加速度。实验时改变摆长，测出几组摆长1和对应周期 T的数据，处理实验数据有以下方法：甲用其中一组数据，根据T=2元 算出结果，乙根据T=2π g 算出几组结果再取其平均值；丙用作出的一严图像斜率算出结果。实验后发现摆球质量分布不均匀，为了 消除这一影响，可行的方法是() A丙 B.乙 C.甲 D.乙和丙 【参考答案】A 【名师解析】 摆球质量分布不均匀，会导致摆长测量有误差，根据单摆周期公式 T=2π1 2 买原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利阿 学科网原制鞋品，社你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 解得 2 则斜率 k=8 4π 由此可见，无论单摆摆长偏大还是偏小不影响图像的斜率k,因此不影响重力加速度的测量值。而甲乙两种 方法都不能消除摆长带来的影响。故可行的方法是丙。 4.(2022福建龙岩三模)单摆在不同高度处做简谐运动的周期是不同的。摆长为L的单摆，在海平面处做 简谐运动的周期为；在海拔高度为h的高山山项做简谐运动的周期为T:在运行轨道高度为h的空间站 做简谐运动的周期为工。地球可视为半径为R、质量为M的均匀球体，万有引力常量为G。则下列说法正 确的是( R A.T=2πR B.T=2πR GM GM C.T=2πR+h,) GM D.,=2π(R+h)GM 【参考答案】BC 【名师解析】 设海平面处的重力加速度为g。,根据重力等于万有引力 GMm =mgo R2 解得g。= GM R2 在海平面处做简谐运动的周期为T。=2π L=2R ,B正确，A错误： go GM GMm C.设海拔高度为h的高山山顶的重力加速度为g,根据重力等于万有引力 (R+么)P=mg GM 解得8(R+h) 3 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利网 学科网原制鞋品，社你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 在海平面处做简谐运动的周期为T=2π L=2π(R+h) GM ·C正确： D.单摆在运行轨道高度为的空间站中处于完全失重状态，单摆能够摆动为空间站旋转产生的等效重力的 效果，因此不能用单摆周期公式去计算在运