第二章 第4节 单摆-【学霸黑白题·黑题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(人教版2019)

第4节单摆 黑题应用提优练 限时：45mim 1.(多选)小明用同一实验器材（悬挂点高度、摆3.有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度 长、小球均相同)，进行了两次单摆实验（摆角 与地球相同，今把一台在地球表面走时准确 均小于5)，如图所示，第一次实验中，将小球 的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈 从A处静止释放，第二次实验中，将小球从B 的实际时间变为 处静止释放，对此下列说法正确的是()》 A.0.5 min 2 min C.√2min D.2 min 4.一单摆在竖直平面内做小角度摆动摆球从左 侧最高点A运动到最低点C时，摆线被悬点O A.第一次实验中单摆的摆动周期比第二次长 (未画出)正下方的钉子P挡住，之后球运动 B.若更换质量更大的小球，单摆周期不变 到右侧最高点B,该过程中的频闪照片如图所 C.相比第二次实验，第一次实验中小球在最 示，已知闪光的时间间隔相等，OC=1.则O、P 低点的重力势能更大 两点间的距离为 D.相比第二次实验，第一次实验中小球在最 低点时，细绳对小球的拉力更大 2.(2023·山东烟台期末)（多选）如图所示，光 滑球面半径为R,将A、B两小球置于球面上等 B. C. 9 3 高处，它们距球面最低点O的距离远远小于 5.图甲是利用沙摆演示简谐运动图像的装置.当 R,C球处于球面的球心处，在小球B所处位 盛沙的漏斗下面的木板被水平匀速拉出时， 置和O点之间放置一光滑直线轨道，小球B 做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲 可以沿直线轨道下滑，不计空气阻力，若将三 线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系 球同时由静止释放，则下列说法中正确的是 已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s,图乙 所示的一段木板的长度为0.80m,g取 π2m/s2,则这次实验沙摆的摆长为( 0.80山 A.A球比C球先到达O点 A.0.56m B.0.65m B.C球比A球先到达O点 C.1.00m D.2.25m C.A球比B球先到达O点 6.(2022·山东临朐中学质检)（多选）图甲是用 D.B球比A球先到达O点 力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量 第二章黑白题31 的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机 度为1.0×103kg/m3,水对小球的阻力可忽略， 屏幕所显示的F-t图像，其中F的最大值 则小球在水中做简谐运动的周期为() F=1.02N,已知摆球质量m=100g,重力加 A.4s B.8s C.12sD.16s 速度取9.8m/s2,π2取9.8，不计摆线质量及 9.已知摆钟的机械结构相同，摆钟摆锤的运动可 空气阻力.下列说法正确的是 近似看成简谐运动，如果摆长为L,的摆钟在 力 段时间里快了nmin,另一摆长为L,的摆钟 在同样的一段时间里慢了nmin,则准确钟的 摆长L为多少？ 0.1 0.9 1.7 A.单摆周期为0.8s B.单摆摆长为0.64m C.F的最小值Fm=0.96N D.若仅将摆球质量变为200g,单摆周期不变 7.(2023·江苏海安中学、金陵中学联考)如图 双线摆也是一种单摆，它的优点是可以把摆 压轴挑战 球的运动轨迹约束在一个确定的平面上.现把 10.如图所示，一个半径为R的凹槽，该槽是圆 双线摆的其中一根悬线，换成一根很轻的硬 柱体侧表面的一部分，MN、PQ为圆表面的 杆，组成一个“杆线摆”，如图所示.杆线摆可 母线，在其中一端的最低处有一小孔B.现 以绕着悬挂轴00'来回摆动，杆与悬挂轴O0 让小球（球的半径略小于B孔的半径而远 垂直，其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜 小于R)从槽的另一端的边缘点A处(A靠 的平面内，则在摆角很小时“杆线摆”的周期为 近槽的最低点)，以初速度，开始沿平行 ( 1 于MN的方向运动，若MN=PQ,不计摩擦， B.T=2T 要使小球运动到槽的另一端时，恰能落入B A.T=2π Ngsin 0 gsin a 孔中，则MN的长L为多少？ C.T=2T L L D.T=2T Ngcos 0 Ngcos a 细线 轻杆 L (第7题) (第8题) 8.一细线一端固定，另一端系一密度为p=0.8× 103kg/m的小球，组成一个单摆，其周期为 T=8s现将此单摆倒置于水中，使其拉开一个 小角度后做简谐运动，如图所示.已知水的密 选泽性必修第一册RJ黑白题32内弹力做的功等于？m,如果初，末位置不关于平衡位置对称，也 点运动到B点，动能增加，弹簧弹性势能或小，故弹簧在A点的形变 量一定大于弹簧在B点的形变量，故D错误故选B 不是平衡位置或最大位移处，在！周期内弹力做的功可能为零到 &.B解桥：A根据7=2√层数上质量也为m的物块后，物块振动 2m㎡2之间的某一个值，B正确： 周期变为原来的2倍，A错误： C从最大位移处开始算起，在】周期内弹力