2.3单摆 同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

2.3单摆

1．如图甲所示，细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁。将摆线拉开一较小幅度，当注射器摆动时，沿着垂直于摆动的方向以速度v匀速拖动木板，得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示，若测得木板长度为L，墨汁图样与木板边缘交点P、Q恰好是振动最大位置处，已知重力加速度为g，则该单摆的等效摆长为(   )

A. B. C. D.

2．物理小组的同学用单摆测当地的重力加速度。他们测出了摆线的长度l和摆动周期T，获得多组T与l的数据，再以为纵轴、l为横轴画出函数关系图像，如图线甲、乙所示。已知图线甲与纵轴的截距为a，图线乙与横轴的截距为b，图线斜率均为k。下列说法正确的是(   )

A.图线甲符合实际情况，摆球半径为a

B.图线乙符合实际情况，摆球直径为b

C.测得当地的重力加速度大小为

D.由于未考虑摆球半径，测得的重力加速度值偏小

3．利用如图所示的装置进行单摆实验。将小球拉离平衡位置释放，摆角小于。借助传感器可知最大拉力为，最小拉力为，这两个数据出现的时间间隔为t。当地重力加速度为g。下列说法正确的是(   )

A.单摆的振动周期为

B.单摆摆长为

C.用所给数据可以表示出最大摆角的余弦值

D.传感器的示数增大时，小球的势能在变大

4．如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中(   )

A.摆球在A点和C点处，合力为零 B.摆球在A点和C点处，回复力为零

C.摆球在B点处，回复力最大 D.摆球在B点处，细线拉力最大

5．如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则(   )

A.小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零

B.小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零

C.小球甲、乙的振动周期之比为

D.小球丙、丁的摆长之比为

6．如图所示，以O点为平衡位置，单摆在A、B两点间做简谐运动，已知摆球从A点第一次运动到B点历时0.5s，则下列说法中正确的是(   )

A.摆球从A点经O点运动到B点即完成一次全振动

B.单摆的摆长约为1m

C.从A点向O点运动的过程中，摆球受到的拉力不断增大，回复力也不断增大

D.将单摆从地面移至山顶，摆动周期将增大

7．如图，在张紧的水平弹性绳上挂4个单摆。先让A摆振动起来，其余各摆也随之振动，已知A、B的摆长相等，当振动稳定后，下列判断正确的是(   )

A.B摆的振动周期最大

B.C摆的振动周期最大

C.D摆的振幅最大

D.4个摆的振动周期都相等

8．如图所示为甲、乙两个单摆的振动图像或同种介质中甲、乙两列简谐横波的波动图像，令甲的周期为或者甲波的波长为，则下列说法正确的是(   )