周测6 单摆实验：用单摆测量重力加速度 阻尼振动受迫振动-【蓝海启航·启航金卷周周测】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

山.10.1m1.0kg(2r=10eim(受1+受）m（(3)20N2B解析单证级金边板动，兼动频率与动力频率相￥，当 察动力频率等于单摆的因有频率时，发生共振，且振幅最大， 解析：(1)小琼微简谐适动从最高点运动到平衡位置，其形 则单摆的固有频率为0.5Hz,A错误，B正痛；若摆长增大， 变量x。=A=10cm=0.1m 单摆的固有周期增大，则固有领率域小，C错溪：若摆长减 小琼处于平街位置时kr。=m以 小，则国有领率增大，所以共振曲线的峰值将向右移动，D情 解得m=1.0kg。 误。故选B。 (2)由图乙加：整直向上为正方向，开始时刻小球的位移为 3.D解析：若使M振动起来，其他小琼也会振动，微受迫振 正向最大，振幅A=10cm 动，A错误：父迫振动的周期等于驱动力的周期，B错误：若 周期T=0.8s 使P振动起来，由于M的国有周期与驱动力的周期相同，M 振动方程x=Asin(停+g) 发生共振，稳定时M比N的振幅大，C错误：O的周期为 3$,使O振动起来，M做受迫振动，则稳定时M的振动周期 解转r=10sin(受+）em, 为3s,D正确。 L,D解析：由图可知摆球在P点时正在靠近平衡位置，速度 (3)小球在最高点时只受重力，由mg=m@ 在增大，即摆球在P点时做加速运动，故A错误：摆球在N 得ag 点时也正在靠近平衡位置，高度在降低，即摆球在N点时正 方向向下： 在降低，故B错误：P,N两，点对应位置高度相同，故从P到 由简珊运动的对称性可加，在最低点小球的加连度口=g V重力做功为0，由于单摆数阻尼振动，可知摆球需克服阻 方向向上，由牛领第二定律得F一mg■m阳 力微功，由动能定理可知摆琼在P点时的动能大于在V点 解得F=2mg=20N 时的动能，故C错误：由于E。=mgh,可知两摆球在P,N两 方向竖直向上 点时的重力势能相等，而摆旅在P点时的动能大于在V点 12.(1)4cmL.5N(2)1em 时的动能，所以摆球在P点时的机械能大于在N,点时的祝 解析：(1)振橘很小时，A,B间不会分离，将A与B整体作 械能，故D正确。故连D 为振子，当它们处于平衡位置时，根据平衡条件得k△rm 5,D解析：根据两单摆的振动困像知，两单摆的周期之比为 (mA十m角)g 2 1. 解得形交量△x6=1cm ，根据单摇周期公式T=2红√日 平街位置距地面高度 可得T下=红= h=一△.x。4cm 当A,B运动到最气，点时，有向上的最大加速度，此时A,B 故有摆长之比2-（侵）广-号故AB铅溪： 间相豆作用力最大，设振幅为A。·最大加速度 甲，乙两个单摆的摆球完全相同，摆线的景大摆角相同，从最 a.-CA。十△a}-《m十mg二A。-=5mg☐ mA十m器 高点到最低点，由动能定理有mgL(门一c0s0)=E。 mA十B 取B为研究对象，有N一mg=mn“m E1_L=4 得A,B间相至作用力 故摇球的最大动能之比 L9 N=ma(g十4m)=1,5N 故C错误，D正确。故选D 由牛顿第三定律知，B对A的最大压力大小为1.5N。 6.AD解析：小球摆动垃程中，只有重力做功，机藏能守恒，两 (2)为使B在振动中始终与A接触，在最高点时相至作用 侧最高点动能均为零，故重力势能也相等，故最大高度相同， 力应满足N≥0，取B为研究对象，根据牛顿第二定律， 即点C与点A等高，故A正确，B错溪：小球B·A→B的时 有nBg一N=maa 当N=0,B振动的加速度达到最大值，得到加速度的最 间为=之T=Vg 大值 小琼B一C→B的时间为 am=g=10m/s(方向竖直向下) 1 图dmA=日mn三g 2 表明A,B仅受重力作用，此刻弹簧的弹力为零，即弹荒处 故小球摆动的周期为 于原长，则張栖的最大值为A。=△x。=1cm 即振幅不能大于1cm。 十入2g 周测6单摆实验：用单摆测量重力 故C错误，D正确。 加速度阻尼振动 受迫振动 7.BCD解析：根据图像可知T。=2s,T2=4s 1.C解析：由单摆的条件可知单摆在摆角很小的情视下才数 根将T,=2m√g .T=2√g 简谐运动，敌A错误： 解得甲，乙两个单摆的摆长之比为1：4，A给误： 由单摆微简请运动的周期公式T=2红√日 甲摇在月球上微简瑞运动有TA=2√g 平 即振动周期与溪球的质量和摆角无关，故B错误： 结合上述，解得甲摆在月球上微简谐运动的周期5s,B 当单摆的摆球远动到最低点时，回复力为零，但是单摆的向 正确； 心力不为零，所受合力不为零，故C正确： 根据阔像可知，甲摆振动的振幅4cm,C正确： 单摆移到太空实脸轮中，由于完全失重，其回复力为军，单摆 根据图像可知，从1=0开始，经历1“乙第一次到达右方最 不能微简谐递动，更不能研究简跨途动的规律，故D错谋。 大位移，此时，甲到达平衡位置，随后甲位移变为负值，表明 故速C, 此时甲到达平衡位置且向左运动，D正确，故选BCD ·29· 答案全解全析 8,AC解析：小球m自A点以向AD方向的初捷度开始运 11.(1)6.3cm(2)5 动，把小球的运动进行分解，一个是水平方向的匀遮运动，一 解析，(1)当汽车的频率等于人的国有频率时 个是在竖直面上的单摆，很据单摆周期公式有T 1/g R 2入g =2n8 ∫=2N =2H 5 小球m自A点滋动到C点，在坚直而上运动的时间为 解得1一87cm6.3em T 1-(2m十1)2-(2m十1Dxsn=01.2.3…) (2)设乘车人数为n个时，人感觉到最难受，别 Mg十nmg=1 由于分运动的等时性，所以初追度为 联立以上两式解得n5。 v=AD 10 1元(2m+1万m/s(n=0.1,2,3…) 12.(1)0.8πs1.6m(2)1kg(3)0.14m 解析：(1)单摆一个周期内摆球的动能和重力势能有两次达 当”=0时，则m,-10 m/s 到最大值，图此由图可知该单摆的振动周期为T一0.8x(s) 10 当n-1时，则一3示m/s 由单摆网期公式T=2红√： 故选AC 代入教据可得L=1.6m。 9.(1)8(2)16(3)10 (2)设单摆在最高点时摆线与竖真方向的夹角为日，在藏高 解析：(1)一周期内单摆经过两次平衡位置，则该摆的周期 点时摆线的拉力最小，最小为F.=mgeos0 T=L=240 在最低点据线拉力最大，此时速度也为最大，设为。，剩 n60-0 8=8 2 (2)根据单据周期公式T=2红√只 . 山题高可得F一 mg十上.81 解得该单摆的摆长L=16m. mgcos 0 B3 (3)武汉地区摆平面相对地面转动一周，所有小柱子被碰例， T 摆球难倒相邻两个小柱子的时间间桶= 由图可知mgL.(1-c0s0)=2m。=0.061J 联合解得m=1kg。 46×60 (3)由(2)中分析可得c0s0=0.996 276 min10 min. 10.112.52)44,-42D 中0=5”=希rmd T-T12 0 3①0.8@E-FgT 由几何知识可得单摆微简谱流动的热幅为A=2Lsin多 8π 解析：(1)用牌标卡及测实验所用的匀虞小球的直径D是 21·号=21.6×.14m 12mm+0.1mm×5=12.5mm. (2)根据单摇周期公式 周测7机械波的形成和传播波速与 D 波长、频率的关系波的图像 L. T-2xN8 =2Ng 1,A解析：“藻花菱树”“荷花初醒”时有振动，出现了水波形 成的波源，故A正确：诗句中“孤舟”相当于介质质点，介质 虞点只在平衡位置上下派动，不会随波在水面上前行，振动 速度时刻改变，波传福速度在同种介质认为不变，故B,C错 T-T 误在水而上传播时，水波属于横波，故D错误。故选A。 2.D解析：由题意可知，绳泼的波速为 解得g 4π(1：-1， T:2-T 纵轴气E的绝对维是号。 1 m/s=0.05m/s 由v=厂得 (3)①山图像可知，此单摆的周期为0.8$。 ②摆球在最低点时递废最大，此时摆线的拉力最大，大小为 F·摆球的重力G=F 故A错误：绳上各质，点只会在各自平衡位置附近振动，并不 会沿绳运动，故B错误：波在介质中的传拾速度取决于介质， 则在最低点时F,一G=m工 与波源频率无美，故C错误：介质中质点的起振方向与振源 单摆妈期T=2x√g 的起振方向相同，由千摄子起振方向向上，故=1s时，x= 5cm处的绳从平衡位置开始向上振动，数D正确。 设摆球在最低点时势能为零，那么测得此单摆摆动时的机 3.A解析：简瑞横波向右传墙，由波彩平移法可知t,=0时刻 横饶E的表达式 质，在A的振动方向向下，由题图读出波长入=20m E-Im-F.-FgT 8 尉周期为T=入=45 周周测物理选择性必修第一册JK ·30·周测6单摆实验：用单摆测量重力加速度 阻尼振动受迫振动 〔时间，40分钟分值，0分) 一、法择题：本整共8小道.共3？分。在每小题给出的网个选项中，1一5只有一个选项正神， 照6-8题有多个选项正确，全部选对的得《分，选对但不全的得2分，有选蜡的得心分， L单摆是秋千，园钟等实际医的理想化板数，下刘有美单摆的说法中正确的是 A.单摆在任杯情况下的道动廊是筒责运动 我单摆数首蕾运动的帮动网期由板对的质量和属角共同快 C当单摆的摆球运功到量低点时，风爱力为零，但是所受合力不为零 ),单原移到太空实稳脸中可以用来研究岗带运动的规律 2,一单摆在地球表露做受迫振动，其共帮柱线（限幅A与喜简力的则率/的 关系)如图所示，期 A北单摆的弱有舞率为？中 以与面动力率为0.5日，时，限朝最大 C.若摆长增大，周单摆的固有颗书增大 万 中，若要长减小，妈其振由线的峰值算向左移动 长3.单摆M、VO,P白由极动时，搬动图缠分别如眉甲.乙内.丁新示，规将单扭M、N,O,P是 挂在如图所示支某的相线上，并保持各自的摆长不度，使其中一个单摆帮动，经过足够是的时 间：其佳三个都可能据动起来。不计空气阻力。下列判所正确的是 A.若徒服动起米，P不会振动 我若桂M据动起米，意定时V振动的周期仍小于？ C若使P帮动起来，隐是利N比M韵据幅大 经板山若使0动起来，定时M的振动回等于1： 4.如图所示为某间学哥究单摆做阻足振动的使移一时闻 图像，P,N是图檬：的两个点，下列说法正确的是 A.园球在P点时做减滤函动 长摆球在N点时正在升高 C摆球在P点（的动使和在N点时的动能相同 ,层球在P点时的机核e大于在N点时的帆械值 怎.如周为两单摆的振动周像，为摆规偏离竖直方向的角度（母）。两单国的国球质量同，粥 长之吃一-号 E 3 C.视球的最大动能之比云一云 几摆球的最大动能之比E一可 点如图，长为1的轻覆上瑞调定在0点，下端系一小球（小球可视为质点，在口点正下 方新O点一处的P点圆定一小钉子，现将小球拉至A点，使第就与经直方向可夹角 为0很小)，然后由静止释哀小球，小球运动的最氨点为4，点C(用中未标出)是小 保衡够到达的左方最高位置，A,B,PO在同一经直平面内，重力加通度为，不计 空气阻力。下列说达正确的有 A点C与点A等商 认点C在点A上方 心小球摆动的周期列红反 7,如图所术为地球表崔上甲，乙单摆的泰动图像。以向右的方向作 为御球偏离平衡位置的位移的正方向，跑球上的白山落体加速度 为10m/:,月球上的自由落体加建度为.6m/,下列说达正确 的是 A甲，乙再个单摆的摆长之比为4：1 且，甲摆在月球上做商推运动的周别为， 怎甲摆架动的振相4m 以从(=0并始，乙第一次到达右方是大位移时，甲到达平衡拉置且向左密动 气如周所示，在一个水平意置的槽中，小球m自A点以沿AD方间的初连度开 始运动，已知阁第AB一0,9m,AB周风的米径R=10m,AD一10m·A.B.C D在可一水平面内不计摩擦，重力相速度g取0m:,常复小球阶能通过© 点，图其初电度的大小可能是 ”m/s m C.m/s 选釋愿著短相 题号 答案 测6单胡实袋：图单摆测最重为加速度阻尼据中受道提明 二，非选择题：本题共4小题，共28分。 从，《4分15年，法国物理学家莱品·缚料在世黎先格相的大厅身调下悬挂了一个长7m,易 铺重28的单摆。现察发观.单摆每次摆动的方有富会椭稀俯离息轨透，即摆平面和越体发侧 了计运动，从面有力地证用了地球在自转。如图为武双拜技馆悬挂的博科摆，该因可浅为 单摆。 1)某同学从摆球经过量低点开给计时并计数为0，连续测得摆球第60次轻过最年点所用时同 为205，期该摆的隔期丁一 2)若式汉的重力加速度大小幫一生.8m/,年一身8，则该单横的损长上 1104 《》以单摆整点在水平烛直上的投影点为网心，以略小于最大摆角时摆线在水平跑自上的段圈 长为半径的圆州上均何竖文着？，个轻小柱千，该间学发观园球每隔相间的时间就会依次 陵倒邻的小住子，经查侧翼料，武双地民深平面相对担面的转局周周的为T。一46，赐属 球酸倒相第两个小柱子的时间间隔 10,(6分》小李可学在”用单复周定重力量速度“实题中： 1)用游标卡尺测实段所用的匀质小球的直径D,加图1所网，荆小线的直径D是 2m 国1 (3)实美时改变扭长，测出几组赛线长度为【和时成的绳期T的数据作出/T图像。加阁2， 利用图2中给出的生标承出重力加速度，其表达式g一 月T,I:1,l-Dx 表示》，若该同学实验提作步释完全正确，需么佩轴截呢的绝对值是 (用 D表乐. 《3》小刘可学将一个单汉挂在酒力传该器的探头上，用测力探类和计算想组成的试脸装置采测 定单摆现动过程中现线受两的拉力（丽角小于），计算机尾幕上裂到如图？所示的F:图 像，然后使单医保持静止，得到如图4所示的图像。 ①北单层的煤期为 Be ②设摆球在昼岳烈时势能为零，已测得当地重力加速度为丛，单摆的测期用丁表示，雷么测 得此单摆圆动时的机械能E的表达式为 (用圆中所给学每表示) FN 46年0→州 4高宜第* 4 网测有理这挥性必修弟一贡服 ·2 11,〔8分)减振器.英文klet,是为加速车架与车身景动的复减，以改鲁汽车的行使舒适 性的汽配心件，在大多数汽车的是架系统内部部装有减震容，汽车的重力一假支撑在固定于 轴辰上的若干弹簧上，弹簧套在碱需指上，百者可时品到改尊牛用。为了研究方梗，我们把两 青简化成一个等爱劲度系数为k=1.5×0N/m的”弹簧”。汽车屏始运动时：在振幅较小的 足下，其上下自由架动的腕率调足了一√竖（为弹资的压缩长度，若人体可以看成一个弹性 体，其限有银率的为2化，已知汽车的质量为0k.每个人的疑量为70kg·g取0m/⑧。承： (1)汽车的振向幅半与人体周有朝卡等时/的大小： (2)这辆车用坐儿个人时，人感觉到量难受， 8 .64 位（心分）某单拐做簧带运动，运动过程中视线的量大拉力与量小拉力之此为丽·以摆球平衡位餐 乐在水平面为零重力势能参考面，钢球的动能和重力数衡随时问的食化规律如图质示，已如角为 度很小时n0=骨，重力加建度g取10m/,0m0.S%。求： (1)单摆的振动周期和摆长： (2)损球的爱量 (3)单摆做简带运动的板幅（站果保稻两位有效数学） 02 14