2.4单摆 同步练习 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

2.4单摆 一、单选题 1.把单摆的振动看作是简谐运动，需要满足的条件是(　　) A．摆球体积要大 B．摆线要粗而结实 C．最大摆角不超过5° D．摆球的重心必须在球心上 2.对于做简谐运动的单摆，下列说法中正确的是(　　) 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，处于平衡状态 3．将秒摆的周期变为4s，下面哪些措施是正确的(　　) A．只将摆球质量变为原来的四分之一 B．只将振幅变为原来的2倍 C．只将摆长变为原来的4倍 D．只将摆长变为原来的16倍 4．惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟．如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图乙所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动．在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是（　　） A．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动 B．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动 C．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动 D．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动 5.一个单摆做简谐运动的周期为 T。如果将其摆长增加为原来的 2 倍，振幅变为原来的二分之一，则其周期变为（　　） A． B． C． D．2T 6.如图（甲）所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图象如图（乙）所示，以下说法正确的是（ ） A．t1时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小 B．t2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小 C．t3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大 D．t4时刻小球速度 为零，轨道对它的支持力最大 7.如图所示，单摆的周期为T，则下列说法正确的是(　　) A．把摆球质量增加一倍，其他条件不变，则单摆的周期变小 B．把摆角α变小，其他条件不变，则单摆的周期变小 C．将此摆从地球移到月球上，其他条件不变，则单摆的周期将变长 D．将单摆摆长增加为原来的2倍，其他条件不变，则单摆的周期将变为2T 8.如图所示是半径很大的光滑凹球面的一部分，有一个小球第一次自A点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v1，用时为t1；第二次自B点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v2，用时为t2，下列关系正确的是(　　) A．t1＝t2，v1>v2 B．t1>t2，v1<v2 C．t1<t2，v1>v2 D．t1>t2，v1>v2 二、多选题 9.关于单摆的运动，下列说法中正确的是(　　) A．单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力 B．单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力 C．摆球做匀速圆周运动 D．单摆做简谐运动的条件是最大偏角很小，如小于5° 10.如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（　　） A．甲、乙两摆的振幅之比为2：1 B．t=2s时，甲摆的重力势能最大，乙摆的动能为零 C．甲、乙两摆的摆长之比为1：4 D．从t=0时刻开始，乙第一次到达正向最大位移处时，甲正在向正方向运动 11.图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象，同此可知（　　） A．单摆振动的频率1.25Hz B．t=0时摆球位于B点 C．t=0.2s时摆球位于平衡位置O，加速度为零 D．若当地的重力加速度g=π2，则这个单摆的摆长是0.16m 12．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是 A．甲、乙两单摆的摆长相等 B．甲摆的振幅比乙摆大 C．甲摆的机械能比乙摆大 D．在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆 三、非选择题 13.如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。根据图象可得，单摆振动的频率是_______Hz；开始时摆球在______位置；若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个摆的摆长是______m。 14.(1)如图甲所示为小金在进行“探究单摆摆长和周期关系”实验时，用秒表记录下单摆50次全振动所用时间，由图可知该次实验中50次全振动所用时间为________ s. (2)如图乙所示，他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，他这样做的主要目的是________． A．便于测量单摆周期 B．保证摆动过程中摆长不变 C．保证摆球在同一竖直平面内摆动 (3)小金同学以摆线的长度(L)作为纵坐标，以单摆周期的平方(T2)作为横坐标，作出L－T2的图象如图丙所示，则其作出的图线是________(填“图线1”“图线2”或“图线3”)．若作出的图线的斜率为k，能否根据图象得到当地的重力加速度？________________________.(若不可以，填“否”；若可以求出，则写出其表达式) 15.如图所示，小球m自A点以初速度向方向运动，已知弧长，圆弧半径，，A、B、C、D在同一水平面内.欲使小球恰好能够通过D点，其初速度应取何值？ 参考答案 1、 C 2、 C 3、 C 4、 C 5、 C 6、 A 7、 C 8、 A 9、 BD 10、 AC 11、 ABD 12、 ABD 13、 1.25 B点 0.16 14、 (1)99.8　(2)B　(3)图线2　4π2k 15、 ，其中 学科网（北京）股份有限公司 $$