2020-2021学年高中物理 第十一章 机械振动 4 单摆课时作业（含解析）新人教版选修3-4.doc

6单摆时间：45分钟一、选择题(1～5为单选，6～9为多选)1．在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减少实验误差，以下操作正确的是(B)A．选取长度10cm左右的细绳作为摆线B．在摆球运动到最低点处开始计时C．若摆球n次经过最低点所用的时间为t，则单摆的周期为T＝eq\f(t,n)D．多次改变摆长l，测出不同摆长下摆球运动的周期T，可由T­l图象求出重力加速度g解析：本题考查了用单摆测当地的重力加速度这一实验的实验原理、注意事项、数据的处理方法．在用单摆测重力加速度实验中，摆线的选取应适当长一些，10cm太短，A错误；摆球运动到最低点时，运动最明显，在此计时，误差最小，B正确；摆球一个周期内两次经过最低点，所以T＝eq\f(t,2n)，C错误；由周期公式得T2＝4π2eq\f(l,g)，可由T2­l图象求出重力加速度g，D错误．2．将秒摆(周期为2s)的周期变为1s下列措施可行的是(D)A．将摆球的质量减半B．将振幅减半C．将摆长减半D．将摆长减为原来的eq\f(1,4)解析：由单摆周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可以看出，要使周期减半，摆长应减为原来的eq\f(1,4).3．用单摆测定重力加速度，根据的原理是(C)A．由g＝eq\f(4π2l,T2)看出，T一定时，g与l成正比B．由g＝eq\f(4π2l,T2)看出，l一定时，g与T2成反比C．由于单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定，利用g＝eq\f(4π2l,T2)可算出当地的重力加速度D．同一地区单摆的周期不变，不同地区的重力加速度与周期的平方成反比解析：g是由所处的地理位置的情况来决定的，与l及T无关，故只有C正确．4．有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一光滑小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小角度摆动，图示为摆球从右边最高点M摆至左边最高点N的闪光照片(悬点和小钉未摄入)，P为摆动中的最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等，则小钉距悬点的距离为(C)A．L/4B．L/2C．3L/4D．条件不足，无法判断解析：该题考查周期公式中的等效摆长．题图中M到P为四个时间间隔，P到N为两个时间间隔，即左半部分单摆的周期是右半部分单摆周期的eq\f(1,2)，根据周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，可得左半部分单摆的摆长为eq\f(L,4)，即小钉距悬点的距离为3L/4，故C选项正确．5.如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有(A)A．A球先到达C点B．B球先到达C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪一个球先到达C点解析：A做自由落体运动，到达C点所需时间tA＝eq\r(\f(2R,g))，R为圆弧轨道的半径．因为圆弧轨道的半径R很大，B球离最低点C又很近，所以B球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动，等同于摆长为R的单摆，则运动到最低点C所用的时间是单摆振动周期的eq\f(1,4)，即tB＝eq\f(T,4)＝eq\f(π,2)eq\r(\f(R,g))>tA，所以A球先到达C点．6．下图为甲、乙两单摆的振动图象，则(BD)A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲l乙＝21B．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲l乙＝41C．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比为g甲g乙＝41D．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比为g甲g乙＝14解析：由题图可知T甲T乙＝21，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲l乙＝41，故A错误，B正确；若两摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g甲g乙＝14，故C错误，D正确．7．如图所示，A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置．其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线．以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中(BC)A．位于B处时动能最大B．位于A处时势能最大C．在位置A的势能大于在位置B的动能D．在位置B的机械能大于在位置A的机械能解析：摆球在摆动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故D错；A为摆球摆动的最高位置，其势能最大，B对；摆球摆到最低点时势能为零，动能最大，而B并非摆动中的最低位置，其动能并非最大，故A错；摆球在A处的势能等于总的机械能，在B处的动能小于总机械能(其中一部分为势能)，故在位置A的势能大于在位置B的动能，所以C对．8．单摆做简谐运动时