第2章 4. 单摆(练案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理选择性必修第一册同步学习指导(人教版2019)

上ꎬ形成竖直方向的弹簧振子ꎬ使 Ａ 上下振动ꎮ 弹簧原长为 １０ ｃｍꎬ弹簧是劲度系数为 ｋ ＝ ５０ Ｎ / ｍꎮＡ、Ｂ 的厚度可忽略不计ꎬｇ 取 １０ ｍ / ｓ２ꎮ (１)当系统做简谐运动时ꎬ求 Ａ 的平衡位置离地 面的高度ꎻ (２)若物体 Ａ 在振动过程中弹簧始终不拉伸ꎬ当 物体 Ａ 以最大振幅振动时ꎬ求物体 Ｂ 对地面的 最大压力ꎻ (３)在第(２)问的基础上ꎬ从平衡位置到最低点 过程中弹簧弹力对物体 Ａ 做了多少功? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 练案[１２] 第二章　 机械振动 ４. 单摆 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　基础巩固练 (２５ 分钟􀅰满分 ６０ 分) 一、选择题(本题共 ７ 小题ꎬ每题 ６ 分ꎬ共 ４２ 分) １. 在如图所示的装置中ꎬ可视为单摆的是 ( Ａ ) ２. 做简谐振动的单摆摆长不变ꎬ若摆球质量增加 为原来的 ４ 倍ꎬ摆球经过平衡位置时速度减小 为原来的 １ / ２ꎬ则单摆振动 ( Ｃ ) Ａ. 频率、振幅都不变 Ｂ. 频率、振幅都改变 Ｃ. 频率不变、振幅改变 Ｄ. 频率改变、振幅不变 ３. 关于单摆振动过程中的受力ꎬ下列正确的说法 是 ( Ｃ ) Ａ. 重力和摆线对摆球拉力的合力总是指向悬点 Ｂ. 回复力是重力和摆线对摆球拉力的合力 Ｃ. 回复力是重力沿切线方向的分力ꎻ重力的另 一分力小于或等于摆线拉力 Ｄ. 回复力是重力沿切线方向的分力ꎻ重力的另 一分力与摆线拉力平衡 ４. 如图所示ꎬ光滑轨道的半径为 ２ ｍꎬＣ 点为圆心 正下方的点ꎬＡ、Ｂ 两点与 Ｃ 点相 距分别为 ６ ｃｍ 与 ２ ｃｍꎬａ、ｂ 两小 球分别从 Ａ、Ｂ 两点由静止同时释放ꎬ则两小球 相碰的位置是 ( Ａ ) Ａ. Ｃ 点 Ｂ. Ｃ 点右侧 Ｃ. Ｃ 点左侧 Ｄ. 不能确定 ５. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示ꎬ根据振动 图像可以判定 ( Ｄ ) Ａ. 甲、乙两单摆振动的周期之比是 ３︰２ Ｂ. 甲、乙两单摆振动的频率之比是 ２︰３ Ｃ. 若甲、乙两单摆在同一地点摆动ꎬ则甲、乙两 单摆摆长之比是 ９︰４ Ｄ. 若甲、乙两单摆摆长相同ꎬ在不同地点摆动ꎬ 则甲、乙两单摆所在地的重力加速度之比是 ９︰４ ６. (多选)如图所示ꎬ是一个单摆 (θ < ５°)ꎬ其周期为 Ｔꎬ则下列 正确的说法是 ( 　 ) Ａ. 把摆球的质量增加一倍ꎬ其 周期变小 Ｂ. 把摆角变小时ꎬ则周期也变小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — ０２９ — Ｃ. 此摆由 Ｏ→Ｂ 运动的时间为 Ｔ４ Ｄ. 摆球由 Ｂ→Ｏ 时ꎬ势能向动能转化 ７. 用长为 ｌ 的细线把一个小球悬挂在倾角为 θ 的 光滑斜面上ꎬ然后将小球偏离自然悬挂的位置 拉到 Ａ 点ꎬ偏角 α≤５°ꎬ如图所示ꎮ 当小球从 Ａ 点无初速释放后ꎬ小球在斜面上往返振动的周 期为 ( Ｃ ) Ａ. ２π ｌｇ Ｂ. ２π ｌｓｉｎ θ ｇ Ｃ. ２π ｌｇｓｉｎ θ Ｄ. ２π ｌ ｇ ｓｉｎ θ 二、非选择题(共 １８ 分) ８. (８ 分)(２０２３􀅰江苏扬州中 学高考模拟)一根轻绳一端 系一小球ꎬ另一端固定在 Ｏ 点ꎬ制成单摆装置ꎮ 在 Ｏ 点 有一个能测量绳中拉力大小的力传感器ꎬ让小 球绕 Ｏ 点在竖直平面内做简谐运动ꎬ由传感器 测出拉力 Ｆ 随时间 ｔ 的变化图像如图所示ꎬ则小 球振动的周期和此单摆的摆长是多少? (取ｇ ＝ １０ ｍ / ｓ２ꎬπ２ ＝ １０) ９. (１０ 分) (２０２３􀅰山东省青岛市高三模拟)有人 利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的 高度(如图)ꎮ 已知该单摆在海平面处的周期是 Ｔ０ꎮ 当气球停在某一高度时ꎬ测得该单摆周期 为 Ｔꎬ则该气球此时离海平面的高度 ｈ 是多少? (把地球看作质量均匀分布的半径为 Ｒ 的球体) 素能等级练 (１５ 分钟􀅰满分 ４０ 分) 一、选择题(本题共 ３ 小题ꎬ每题 ８ 分ꎬ共 ２４ 分) １. (２０２３􀅰辽宁省阜新市实验中学)有一摆长为 Ｌ 的单摆悬点正下方某处有一小钉ꎬ摆球经过平 衡位置向左摆动时ꎬ摆线的上部被小钉挡住ꎬ使 摆长发生变化ꎮ 现使摆球做小幅度摆动ꎬ摆球 从右边最高点 Ｍ 至左边最高点 Ｎ 运动过程中 的闪光照片如图所示(悬点与