2.4 单摆 课时作业 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

2.4《单摆》课时作业 一、单摆的基本认识和周期公式的应用 1.单摆是秋千、摆钟等实际摆的理想化模型，下列有关单摆的说法中正确的是（　　） A. 单摆在任何情况下的运动都是简谐运动 B. 单摆做简谐运动的振动周期由摆球的质量和摆角共同决定 C. 当单摆的摆球运动到最低点时，回复力为零，但是所受合力不为零 D. 单摆移到太空实验舱中可以用来研究简谐运动的规律 2.一单摆做简谐振动，如图为摆绳对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像，则该单摆的摆长为（重力加速度g取10m/s2）（　　） A. 0.4m B. 1.6m C. 4m D. 16m 3.如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉到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. 摆球受到重力、拉力、向心力、回复力四个力的作用 B. 摆球在A点和C点处，速度为零，合力与回复力也为零 C. 摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大 D. 摆球在B点处，速度最大，回复力也最大 4.一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的（　　） A. 位移增大 B. 速度增大 C. 回复力减小 D. 机械能增加 5.摆长为L的单摆，周期为T，若将它的摆长增加2m，周期变为2T，则L等于（　　） A. m B. m C. m D. 2m 6.做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的（　　） A. 周期不变，振幅不变 B. 周期不变，振幅变小 C. 周期改变，振幅不变 D. 周期改变，振幅变大 7.把空心铁球内部装满水做摆球，若球正下方有一小孔，水不断从孔中流出，从球内装满水到水流完的过程中，其振动周期（　　） A. 不变 B. 变大 C. 先变大后变小再回到原值 D. 先变小后变大再回到原值 8.如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接。M点和N点分别位于O点左右两侧，距离MO小于NO。现分别将位于M点和N点的两个小球A和B（均可视为质点）同时由静止释放。关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是（ ） A. 一定在O点的右侧 B. 恰好在O点 C. 一定在O点的左侧 D. 条件不足，无法确定 二、单摆的振动图像 9.在同一地方，甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动，其振动图像如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为（ ） A. 2：3 B. 3：2 C. 4：9 D. 9：4 10.在同一地区有甲、乙两个单摆，二者均做简谐运动，甲、乙的振动图像分别如图1、图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲的摆长一定是乙的摆长的四倍 B. 甲、乙两个单摆的摆球质量之比一定为 C. 甲、乙两个单摆的摆球的运动方向始终是相反的 D. 将两个单摆悬挂在同一根水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动的周期为s 11.甲、乙两个单摆在同一地理位置做简谐振动的图像分别如图曲线甲、乙所示，根据图像所提供的信息来判断，下列说法正确的是（　　） A. 甲的周期为4.8s B. 乙的周期为1.8s C. 甲、乙的摆长之比为 D. 0~7.2s内乙的路程为1.5m 12.小明在实验室做单摆实验时得到如图所示的单摆振动情形，B是它的平衡位置，A、C是摆球所能到达的左右最远位置，小明通过实验测得当地重力加速度m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图像，设图中单摆向右摆动为正方向，，则下列选项正确的是（　　）     A. 图中P点说明摆球此时向正方向振动 B. 根据图像可知开始计时摆球在C点 C. 根据已知数据可知，摆长约为1.0m D. 摆球所受的重力和拉力的合力充当单摆的回复力 13.如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B. 摆长为2.5m，起始时刻速度为零 C. 摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D. 摆长为2.5m，A、B点的速度相同 三、等效单摆问题 14.如图所示，小球在半径为R的光滑圆弧轨道上A、B间来回运动，轨道弧长远小于R，则（　　） A. 弧长AB变小，周期不变 B. 弧长AB变小，周期变大 C. 小球质量变小，周期变小 D. 小球质量变小，周期变大 15.如图所示，圆弧AO是一段半径为R的光滑圆弧面，圆弧与水平面相切于O点，AO弧长为l，（）现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放，到达底端的速度分别为和，经历的时间分别为和，那么（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 16.如图所示一个光滑圆弧体固定在水平面上，圆弧长度远小于圆的半径，A、B是圆弧上的两点，O是圆弧的圆心，P、Q是圆弧竖直直径上的两点，让甲球从A、B两点中的任一点由静止释放，同时让乙球从P、Q、O三点中某一点由静止释放，甲球第一次到达圆弧最低点时恰好与乙球相碰，甲、乙两球均可以看成质点，空气阻力不计，则甲、乙两球释放的位置可能是（　　） A. 甲球在A点释放，乙球在Q点释放 B. 甲球在B点释放，乙球在P点释放 C. 甲球在A点释放，乙球在O点释放 D. 甲球在B点释放，乙球在O点释放 17.如图所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球（可视为质点）组成了所谓的双线摆，若细线长为l，两线与天花板的左、右两侧夹角均为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，其周期为（　　） A. 2π B. 2π C. 2π D. 2π 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C A C B C A C A 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 A C C A B A D 学科网（北京）股份有限公司 $