第2章 第3节 单摆(作业本)-（配套课件）【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册(鲁科版)

该高中物理课件聚焦“单摆”核心知识点，涵盖单摆的概念、回复力、周期公式及振动图像分析，通过基础题（如单摆定义判断、回复力来源）巩固物理观念，再以提升题（如不同重力场周期计算、摆长变化周期叠加）搭建从基础到应用的学习支架，衔接机械振动前后知识脉络。 其亮点是分层设计题目，基础题夯实物理观念（如摆长对周期的影响），提升题通过科学推理（如火星重力场周期计算）和模型建构（如摆长变化周期叠加）培养科学思维，助力学生深化规律理解，也为教师提供系统练习资源，提升教学效率。

1 第2章 机械振动 第3节 单摆 《顶尖课课练·物理（选择性必修第一册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时45分钟） ◆夯实基础 1.关于单摆，下列认识中正确的是( ) B A. 一根线系着一个球悬挂起来，这样的装置就是单摆 B. 可以看成单摆的装置中，细线的伸缩和质量忽略不计，线长比小球 直径大得多 C. 单摆的振动总是简谐运动 D. 两个单摆只要结构相同，它们的振动步调便相同 3 2.单摆做简谐运动的回复力是( ) C A. 摆球的重力 B. 悬线对摆球的拉力 C. 摆球所受重力在圆弧切向上的分力 D. 摆球所受重力与悬线对摆球的拉力的合力 4 3.（多选）发生下列哪一种情况时，单摆周期会增大？( ) BD A. 增大摆球质量 B. 增大摆长 C. 减小单摆振幅 D. 将单摆由山下移至非常高的山顶 5 4.两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球从最低点起分别以水平初速 、 在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别 为、和、 ，则( ) C A. ， B. ， C. ， D. ， 6 5.一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，下列说法正确的是 ( ) D A. 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小 B. 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 C. 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大 D. 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大 7 6.如图所示为两个单摆的振动图像，从图像中可以知道它们的( ) C A. 摆球质量相等 B. 振幅相等 C. 摆长相等 D. 摆球同时改变速度方向 8 7.两个单摆在相同的时间内，甲摆动45次，乙摆动60次，则( ) D A. 甲、乙两摆的周期之比为 B. 甲、乙两摆的频率之比为 C. 甲、乙两摆的摆长之比为 D. 甲、乙两摆的摆长之比为 9 8.如图，竖直平面内有一半径为、长为 的光滑圆弧轨道， 半径很小的球置于圆弧左端， 时刻起由静止释放。取 ， 时小球正在( ) D A. 向右加速运动 B. 向右减速运动 C. 向左加速运动 D. 向左减速运动 10 9.（多选）如图甲所示，一个单摆 做小角度摆动，从某次摆球由左向 右通过平衡位置时开始计时，相对 平衡位置的位移随时间 变化的图 像如图乙所示。不计空气阻力， AB A. 单摆的位移随时间变化的关系式为 B. 单摆的摆长约 C. 从到 的过程中，摆球的重力势能逐渐增大 D. 从到 的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小 取 。对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是( ) 11 ◆提升能力 10.已知火星的质量为地球质量的，火星的半径为地球半径的 ，在地 球上秒摆的周期为 ，则该秒摆在火星上的周期为( ) B A. B. C. D. 12 11.如图所示，三根细线于点处打结，、 端固定 在同一水平面上相距为的两点上，使 成直角三 角形， ，已知线长是，下端 点系 着一个小球。下列说法中正确的是 ( ) A A. 让小球在纸面内摆动，周期为 B. 让小球在垂直纸面方向摆动，其周期为 C. 让小球在纸面内摆动，周期为 D. 让小球在垂直纸面内摆动，周期为 13 12.如图所示，为一光滑圆弧形轨道，其半径为 ， 且远大于弧的弧长。若同时从圆心和轨道 点 分别无初速度释放一小球和 ，则( ) B A. 球先到达点 B. 球先到达 点 C. 、同时到达 点 D. 无法比较 14 13.在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其 共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究 异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类 比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为 ，引力 常量为，地球质量为，摆球到地心的距离为，则单摆振动周期 与 距离 的关系式为( ) B A. B. C. D. 15 14.如图甲是一个单摆振动的情形， 是它的平衡位置，、 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 动图像。根据图像回答： （1）单摆振动的频率是多大？ 解 由题图乙知周期 ， 则频率 。 16 （2）开始时刻摆球在何位置？ 解 由题图乙知，0时刻摆球在负向 最大位移处，因向右为正方向，所 以在 点。 （3）若当地的重力加速度为 ，则这个摆的摆长是多少？ 解 由得 。15.一个 17 15.单摆的长为，在其悬点的正下方处有一小钉子 （如图所示），现将摆球向左拉开到，使摆线偏角 ，放手后使 其摆动，求出该系统的振动周期。 18 解 释放后摆球到达右边最高点 处，由机械能守恒可 知和 等高，则摆球始终做简谐运动。摆球做简谐运 动的摆长有所变化，它的周期为两个不同单摆的半周期 的和。 小球在左边的周期为 。 小球在右边的周期为 。 则整个单摆的周期为 。 19 $