2.3单摆 同步练习（Word版含解析）.docxVIP

鲁科版（2019）选择性必修一 2.3单摆同步练习 一、单选题 1.图中。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，8点为运动中的最 低位置，则在摆动过程（ ） O O A.摆球在A点和。点处，速度为零，合力也为零 B.摆球在A点和C点处，速度为零，回复力也为零 C.摆球在3点处，速度最大，回复力也最大 D.摆球在B点处，速度最大，向心力也最大 .如图所示，用两不可伸长的轻绳悬挂一个小球，两绳长度均为L、两绳之间的夹角 。已知，小球的半径为片当小球垂直于纸面做简谐运动时，其周期为（ ） .如图所示，摆长为L的单摆上端固定在天花板上的。点，在。点正下方相距/处的 尸点有一固定的细铁钉。将小球向右拉开一个约2。的小角度后由静止释放，使小球来 回摆动。设小球相对于其平衡位置的水平位移为羽规定向右为正方向，则小球在开 始的一个周期内的心，关系图线如图所示。以下关于/与L的关系正确的是（ ） A 【详解】 根据单摆周期公式有 某星体的第一宇宙速度为v,则有 联立解得 则地球第一宇宙速度％与月球第一宇宙速度u之比为 所以A正确；BCD错误； 故选Ao D 【详解】 A.单摆的周期公式可表示为 周期与摆球质量无关，选项A错误； B.摆长变小，周期变小，选项B错误； C.由赤道到北极g变大，7变小，选项C错误； D.海拔高度增大,g变小，T增大，选项D正确。 故选D。 答案第3页，共10页 B 先根据万有引力等于重力列式求解重力加速度，再根据单摆的周期公式列式，最后联立得 到单摆振动周期T与距离厂的关系式。 【详解】 在地球表面，重力等于万有引力，故 单摆的周期为 联立解得 故选Bo 【详解】 AC.由题图可知，在力时刻和门时刻摆球的位移最大，回复力最大，速度为零，悬线的拉 力最小，故AC错误； BD.在时刻和时刻摆球在平衡位置，速度最大，悬线的拉力最大，回复力为零，故B 错误，D正确。 故选Do D 【详解】 本题情景中，单摆的周期公式为 L_ 答案第4页，共10页 其中g为小球摆动过程的等效重力加速度，则去除细线拉力后，小球受到的等效重力为 G = mg = pVg 又 G = （「水-0）必 联立解得 T=2兀I P 工 \P^-P g 代入数据得 T = 16s 故选Do B 【详解】 由于。4、尸。与03之间的夹角很小，所以小球从A点到B点和从5点到C点的运动都可 以看作是单摆运动，根据单摆周期公式丁=2乃有 4 =-x2/r gPBg=-x2tt 41 4 g PB g =-x2tt 4 4 = 2t 2 所以 1 3 PB = -L, OP = L-PB = -L4 4 选项ACD错误，B正确。 故选Bo C 【详解】 答案第5页，共10页 站在升降机里的人发现，升降机中摆动的单摆周期变大，根据 可知在电梯中的等效重力加速度减小了，则电梯的加速度一定是向下，则电梯可能加速向 下运动，或者减速向上运动。 故选Co C 【详解】 AB.根据几何关系可知，甲的摆长大于乙的摆长，甲的摆角大于乙的摆角，所以甲的振幅 大于乙的振幅，根据T=2兀知,甲摆的周期大于乙摆的周期，故A、B错误; C.两球开始处于平衡状态，设两球中间的细线的拉力大小为尸7,根据共点力平衡知 则有 m gn乙 在摆动的过程中，机械能守恒，则甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能，故C正确； D.根据动能定理，因为甲摆球下降的高度大，则甲摆球的最大速度大于乙摆球的最大速 度，故D错误。 故选C。 B 【详解】 根据单摆的周期公式 可知为使简谐运动单摆的周期变长，可以适当增加摆长L或减小重力加速度g，而上海的 答案第6页，共10页 纬度比北京的纬度低，所以将单摆从上海移到北京会使g增大。综上所述可知ACD错误, B正确。 故选Bo A 【详解】 单摆的悬线要求无弹性且粗细、质量可忽略，摆球的直径与悬线长度相比可忽略，悬点必 须固定。 故选Ao x = 8sin（加）1 减小 【详解】 [1]由振动图象读出周期T = 2s，振幅A = 8cm,由①=亍得到角频率 0)= 7rrad/s , 则单摆的位移x随时间，变化的关系式为 x = A sin m=8 sin(M ； ⑵由公式7 = 2%，代入得到 L=lm ; [3]结合图像可知从，= 2.5s到3.0s的过程中，摆球向平衡位置运动，所以摆球的位移减小, 回复力减小. 正―4 【详解】 设原来摆长为L,间断后的摆长分别为心和小，根据单摆的周期公式T = 2/g,可得: 工=2的,解得：匕=吗，同理可得： …咚 根据题意有： 丫 g I 4/ - 4/ 答案第7页，共10页 化简后可得：==ay ?.g伍Y),再把心的大小代入( 化简后可得