2.4 单摆（分层训练）-（学生版） 高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）.pdf

选择性必修一（人教版2019）级物理大单元设计第二单元

机械振动

2.4单摆

[基础达标练]

知识点1认识单摆

1．如图所示，细绳的上端固定，下端挂一小球，现将小球拉到A点由静止释放，小球在竖直平面内沿曲线

ABC摆动，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A．在B位置小球受重力、拉力和向心力的作用

B．在B位置小球处于平衡状态

C．在C位置小球的向心力比在B位置小球的向心力大

D．在A位置小球受拉力与重力作用，处于非平衡状态

2．如图所示是描绘沙摆振动图像的实验装置和木板上留下的实验结果。沙摆的运动可看作简谐运动。若将

用手拉木板的速度加倍，其他条件不变，请在木板上描绘出沙子形成的图像形状。

3．理想化模型

1

（）细线的质量与小球相比可以忽略。

2

（）小球的与线的长度相比可以忽略。

3

（）细线的与细线长度相比可以忽略。

4

（）空气阻力与小球的及细线的相比可以忽略。

4mRABPg

．质量为的小球在半径为的光滑球面上的、之间来回运动，为平衡位置，重力加速度为。

1A

（）请画出小球在位置的受力示意图，并写出此位置小球的重力沿圆弧切线方向的分力大小的表达式：



2

（）若AB=R请从简谐运动受力角度推理说明小球做的是简谐运动。

52

．有一个单摆，在竖直平面内做小摆角振动，周期为秒．如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，

在=1.6秒至=1.7秒的过程中，摆球的（）

A．速度向右在增大，加速度向右在减小

B．速度向左在增大，加速度向左也在增大

C．速度向左在减小，加速度向右在增大

D．速度向右在减小，加速度向左也在减小

6．物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（）

A．位移的方向总指向平衡位置B．处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态

C．加速度的方向总和位移的方向相反D．是一种加速度在增大的非匀变速运动

知识点2单摆的回复力

7AC

．如图甲所示，单摆在竖直面内的、之间做简谐运动。小南同学利用传感器得到了单摆的摆球沿摆线

方向的−关系图（图乙）。为了进一步研究单摆的特性，小华继续实验。先使摆球（视为质点）带负电

（摆线是绝缘的），然后分别将其放在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场中。对于此次研究，

小华的猜想正确的是（）

A．由−图像可得单摆摆动的周期为t1

B．摆球运动到最低点B时，回复力为零，所受合力为零

CAC

．加上匀强磁场后，与不在同一水平面

D．加上匀强电场后，单摆周期变小

8．单摆的回复力

1F=

（）回复力的来源：摆球的重力沿方向的分力，即。

2

（）回复力的特点：在摆角很时，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成，方向总指

向，即=−。从回复力特点可以判断单摆做简谐运动。

9．关于单摆下面说法正确的是（）

A．摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的

B．摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的

C．摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置

D．摆球经过平衡位置时加速度不为零

1