04-第2章 专题专项练-专题强化练5 等效单摆（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦机械振动中的等效单摆专题，通过专题专项练导入，结合不同摆动方向、斜面、电场等情境题目，搭建从基础单摆周期公式到复杂等效模型的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于精选各地月考真题，聚焦等效摆长、等效重力加速度等关键问题，通过模型建构（如题目1等效悬点分析）和科学推理（如题目5电场中受力分析）深化运动和相互作用观念。采用例题解析结合的教学方法，学生提升问题解决能力，教师获得优质教学资源。

第2章 机械振动 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 专题强化练5　等效单摆 第1讲　描述运动的基本概念 1.[2024湖南长沙宁乡第一中学月考]如图所示,三根细线于O点处打结,A、B两端固定在同一水平面上 相距为l的两点处,使∠AOB=90°,∠BAO=30°。已知OC细线长l,下端C点系着一个小球(忽略小球半径), 下面说法正确的是(重力加速度大小为g)  ( ) A.让小球在纸面内小角度摆动,周期为2π  B.让小球在垂直纸面方向小角度摆动,周期为2π  　A     C.让小球在纸面内小角度摆动,周期为2π  D.让小球在垂直纸面方向小角度摆动,周期为π  第1讲　描述运动的基本概念 解析    当小球在纸面内小角度摆动时,悬点是O,摆长为l,故周期为T=2π ,A正确,C错误;当小球在垂直 纸面方向小角度摆动时,悬点在直线AB与OC的交点处,等效摆长为l'= l,故周期为T'=2π  =π ,B、D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026海南海口阶段练习]竖直面内的光滑圆弧槽上,两个小球甲、乙(可视为质点)同时由静止释放,其 中甲球的初位置离圆弧槽最低点O较远些,小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径,如图所示。关于甲、 乙相遇时的情景,下列说法正确的是 ( ) A.甲的速度大,在O点相遇 B.乙的速度小,在O点左方相遇 C.甲的速度大,在O点右方相遇 D.无法确定,因为两小球的质量关系未知 　A     解析　由于小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径,可知小球的运动可看成简谐运动,根据周期公式T=2 π 可知,甲、乙从释放到运动到O点所用时间均为 T,则甲、乙在O点相遇;根据机械能守恒可得mgh = mv2,解得v= ,甲的初始位置较高,所以相遇时甲的速度较大,选A。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2024山东烟台期末]如图所示,光滑球面半径为R,A、B两点位于球面上等高处,它们距球面最低点O 的距离远远小于R,在B点和O点之间放置一光滑直轨道,若将一小球分别由A、B两点由静止释放,小球 从A点沿圆弧轨道运动到O点的时间为t1,小球从B点沿直轨道运动到O点的时间为t2,则t1∶t2为  ( )   A.π∶4　　　　　B.4∶π C.π∶2 　　　　　D.2 ∶π      　A 第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据题意,画出光滑球的球心,设为C,则C在O点正上方,OC长为R,如图所示。由于小球从A点释 放时运动的弧长远小于球的半径,因此根据单摆运动规律可得,其从A点沿圆弧轨道运动到O点的时间 为t1= = ×2π =  ;设CB与竖直方向的夹角为θ,由题意及几何关系可得,OB长为L=2R·sin  ,B球 沿光滑直轨道下落的加速度为a=g sin  ,可得t2= =2 ,则t1∶t2=π∶4,选A。   第1讲　描述运动的基本概念 4.[2024四川成都外国语学校月考]如图所示为几个相同单摆在不同条件下做简谐运动,关于它们的周 期关系,判断正确的是 ( )   A.T甲>T乙>T丙>T丁　　　　　B.T甲<T乙<T丙<T丁 C.T甲<T乙=T丙<T丁　　　　　D.T甲>T乙=T丙>T丁 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由单摆的周期公式T=2π 可知,单摆的周期与振幅和摆球的质量无关,与摆长和重力加速度有 关。甲中等效重力加速度为a=g sin θ,所以周期为T甲=2π ;乙中的等效重力加速度为a=g,所以周期 为T乙=2π ;丙中的周期为T丙=2π ;丁中的等效重力加速度为a'=g+a,所以周期为T丁=2π 。故有 T甲>T乙=T丙>T丁,选D。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2024山东青岛第十九中学月考,改编]如图所示,在倾角为α的斜面顶端固定一摆长为L的单摆,单摆在 斜面上做小角度摆动,摆球经过平衡位置时的速度为v,重力加速度大小为g,则以下判断正确的是  ( ) A.单摆在斜面上摆动的周期为T=2π  B.摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为F=m  C.若小球带正电,并加一沿斜面向下的匀强电场,则单摆的振动周期将增大 D.若小球带正电,并加一沿斜面向下的匀强电场,则单摆的振动周期将减小 D          第1讲　描述运动的基本概念 解析　单摆在平衡位置时,等效重力加速度为g'=g sin α,所以单摆在斜面上摆动的周期T=2π =2π  ,A错误;回复力大小与摆球偏离平衡位置位移大小成正比,故摆球经过平衡位置时受到的回复力 大小为0,B错误;若小球带正电,并加一沿斜面向下的匀强电场,摆球在平衡位置时,受力分析如图所示, 等效重力加速度为g″=g sin α+ ,所以单摆在斜面上摆动的周期T'=2π =2π <T,故C错 误,D正确。   第1讲　描述运动的基本概念 $