第2章 4 单摆-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册人教版（课时作业）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 知能达标训练 [基础训练] 1.(多选)关干单摆，下列说法正确的是(） A.单摆的回复力是重力的分力 B.单摆的摆角小干5°，可看作简谐振动 C.单摆的振幅不论多大，其周期均为2πLg) D.单摆的振动是变加速运动 解析单摆的回复力是重力的切向分力，选项A正确：单摆做简谐运动的条件是摆角 很小，不超过5°，选项B正确：单摆做简谐运动周期T=2πLg).要求摆角很小不超过5°， 选项C错误：单摆振动中加速度不断变化，是变加速运动.选项D正确 答案ABD 2.单摆A在地球表面的振动周期与单摆B在月球表面的振动周期相等，已知月球表面 的重力加速度是地球表面重力加速度的16，则它们的摆长之比LALB等干() A.1:6 B.16 C.6:1 D.36:1 解析利用单摆周期公式T=2TLg)→L=gT242,故摆长之比La:Ls等干6：1，故选 C。 答案C 3.对干做简谐运动的单摆，下列说法正确的是( A.在位移为正的区间.速度和加速度都一定为负 B.当位移逐渐增大时，回复力逐渐增大，振动的能量也逐渐增大 C,摆球经过平衡位置时，速度最大，势能最小，摆线所受拉力最大 D.摆球在最大位移处时，速度为零，处干平衡状态 解析在位移为正的区间.回复力F=一kX为负，加速度为负，但速度可正可负，选 项A错误：当位移增大时，回复力增大，振动的能量不变，选项B错误：平衡位置为摆球 最低位置，摆球经过平衡位置时.速度最大，势能最小，由F,一mg=mv21知，在平衡位 置摆线所受拉力最大.选项C正确：摆球在最大位移处，速度为雾，但加速度不为雾，并 不处干平衡状态，选项D错误。 答案C 4.已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为 1.6m.则两单摆长/a与h分别为( ) A..=2.5m,b=0.9m B./a=0.9m,1b=2.5m C.a=2.4m,=4.0m D./a=4.0m,b=2.4m 解析设两个单摆的周期分别为T,和T。由题意.10T=6Tb得Ta:T6=3:5。根据单 摆周期公式T=2πlg,可知/=g4n22,由此得：b=T2ā：T2b=9:25,则 1a=925-9×1.6m=0.9m 16=2525-9×1.6m=2.5m。 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案B 5,(多选)如图所示为在同一地点的A、B两个单摆做简谐运动的图像，其中实线表示A 的运动图像.虚线表示B的运动图像。关干这两个单摆的判断正确的是() A.这两个单摆的摆球质量一定相等 B.这两个单摆的摆长一定不同 C.这两个单摆的最大摆角一定相同 D.这两个单摆的振幅一定相同 解析从题图可知，两单摆的振幅相等，周期不等.所以两单摆的摆长一定不同.故B、 D对：由振幅相等而摆长不等知C错：单摆的周期与质量无关，故A错。 答案BD 6.做简谐运动的单摆摆长不变，把摆球质量增加为原来的4倍，使摆球经过平衡位置 时的速度减小为原来的12.则单摆振动的() A.频率不变，振幅不变 B.频率不变，振幅改变 C.频率改变，振幅改变 D.频率改变，振幅不变 解析由T=2Tπg)可知.摆长不变时，单摆的周期不变.频率不变。摆球的质量增加 为原来的4倍，而经过平衡位置时的速度减小为原来的12，则摆球经过平衡位置的动能不 变，单摆运动过程中机械能守恒，故最大势能不变，又因摆球质量发生改变，则振幅发生变 化.选项B正确。 答案B 7.如图甲所示，一单摆悬挂在拉力传感器上。让单摆在竖直面内做小角度摆动，拉力 传感器显示绳子拉力F的大小随时间t变化的图像如图乙所示，已知当地的重力加速度为g, 则根据图乙中的数据可知() A.此单摆的周期T=t02 B.此摆球的质量为m=F0g C.此单摆的摆长L=2.4π2 D.在t=t04时刻摆球的回复力最小 解析摆球运动到最低点时，由重力和绳子拉力的合力提供向心力，所以摆球运动到最 低点时，绳子拉力最大，则此单摆的周期为T=to,故A错误：摆球运动到最低点时.由重 力和绳子拉力的合力提供向心力.则有Fo一mg=mv2L此摆球的质量为m=FOv2L,故 B错误：根据单摆周期公式T=2πLg)可得此单摆的摆长L=gT24m2=2,4T2.故C正确： 单摆的回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供，摆球运动到最低点时，摆球的回复力 最小，所以在t=t02时刻摆球的回复力最小，在t=04时刻摆球的回复力最大，故D错 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 误。 答案C 8.图甲是演示