2019-2020年高中物理 第1章 機械振動 2 單擺自我小測 教科版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 第1章 機械振動 2 單擺自我小測 教科版選修3-4 1.關于單擺,下列說法中正確的是( ?。? A.擺球運動回復力是擺線張力和重力的合力 B.擺球在運動過程中經過軌跡上的同一點,加速度相等 C.擺球在運動過程中加速度的方向始終指向平衡位置 D.擺球經過平衡位置時,加速度為零 2.關于單擺在運動中所受的力,下列說法正確的是( ?。? A.擺球運動到平衡位置時,重力與擺線拉力的合力為零 B.擺球在運動過程中受到三個力的作用:重力、擺線的拉力和回復力 C.擺球在運動過程中,重力和擺線拉力的合力等于回復力 D.擺球在運動過程中,重力沿圓弧切線方向的分力等于回復力 3.如圖所示是單擺振動示意圖,下列說法正確的是( ). A.在平衡位置擺球的動能和勢能均達到最大值 B.在最大位移處勢能最大,而動能最小 C.在平衡位置繩子的拉力最大,擺球速度最大 D.擺球由A→C運動時,動能變大,勢能變小 4.已知在單擺a完成10次全振動的時間內,單擺b完成6次全振動,兩擺長之差為1.6 m,則兩單擺擺長la與lb分別為( ?。? A.la=2.5 m,lb=0.5 m B.la=0.9 m,lb=2.5 m C.la=2.4 m,lb=4.0 m D.la=4.0 m,lb=2.4 m 5.一只鐘從甲地拿到乙地,它的鐘擺擺動加快了,則下列對此現象的分析及調準方法的敘述中正確的是( ?。? A.g甲>g乙,將擺長適當增長 B.g甲>g乙,將擺長適當縮短 C.g甲<g乙,將擺長適當增長 D.g甲<g乙,將擺長適當縮短 6.如圖所示,MN為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分,把小球放在MN的圓心A處,再把另一小球放在MN上離最低點C很近的B處.今使兩球同時釋放,則在不計空氣阻力時有( ?。? A.A處小球先到達C點 B.B處小球先到達C點 C.兩球同時到達C點 D.無法確定哪一個球先到達C點 7.若單擺的擺長不變,擺球質量變?yōu)樵瓉淼?倍,擺球經過平衡位置的速度減為原來的1/2,則該單擺振動的( ?。? A.頻率變大,振幅變小 B.頻率變小,振幅變大 C.頻率不變,振幅變小 D.頻率不變,振幅變大 8.如圖所示,三根細線于O點處打結,A、B端固定在同一水平面上相距為L的兩點上,使AOB成直角三角形,∠BAO=30,已知OC線長是L,下端C點系著一個小球.小球半徑忽略不計,下面說法中正確的是( ?。? A.讓小球在紙面內小角度擺動,周期 B.讓小球在垂直紙面方向小角度擺動,其周期 C.讓小球在紙面內小角度擺動,周期 D.讓小球在垂直紙面內小角度擺動,周期為 9.如圖所示,一小球用長為L的細線系于與水平面成α角的光滑斜面內,小球呈平衡狀態(tài),若使細線偏離平衡位置,且偏角θ<5,然后將小球由靜止釋放,則小球一次運動到最低點所需的時間t為多少? 參考答案 1答案:B 解析:單擺擺動過程中,擺球運動的回復力是重力沿圓弧切線方向的分量,A錯.擺球經過同一點時,速度大小相同,受力情況相同,因而加速度是不變的,B對.擺球運動的加速度除了有指向平衡位置的加速度分量外,當擺球速度不為零時,擺球做圓周運動,還有指向圓心的向心加速度,所以合加速度方向一般情況下不指向平衡位置,故C錯.擺球經過平衡位置時,速度不為零,此時,擺球有向心加速度,故D錯. 2答案:D 解析:擺球所受外力為重力和擺線拉力,回復力是按效果命名的,是重力的切向分力提供的,B錯.擺球的軌跡是圓弧,故重力、拉力的合力除提供回復力外,還提供向心力,C錯.擺球所受合外力在圓弧切線方向的分力(等于重力沿圓弧切線方向的分力)作為回復力,徑向的分力作為擺球做圓周運動的向心力,D對.除最高點外,擺球的回復力并不等于合外力.在最低點平衡位置處,回復力為零,回復力產生的加速度為零,但速度不為零,有向心力,有向心加速度,故重力與擺線拉力的合力不為零,A錯. 3答案:BCD 解析:單擺的振動是簡諧運動,機械能守恒,遠離平衡位置運動,位移變大,勢能變大,而動能減小;反之,向平衡位置運動時,動能變大而勢能變小,故B、D正確,A錯.小球在平衡位置只受重力和繩子拉力,在平衡位置C,拉力F=mg+mv2/l,由上述分析知,平衡位置時動能最大,即v最大,故F也最大,所以C正確. 4答案:B 解析:單擺完成一次全振動所需的時間叫單擺振動周期,據題設可知a、b兩擺的周期之比為,由單擺周期公式得,據題設lb-la=1.6 m,聯立解得la=0.9 m,lb=2.5 m. 5答案:C 解析:從甲地到乙地,鐘擺的周期減小了,由,知g甲<g乙,若要使周期回到原值,應適當增加擺長. 6答案:A 解析:A處小球做自由落體運動,根據l=gt2很容易求出到達C點的時間,而B處小球在MN上擺動,在振幅很小的情況下,做簡諧運動,周期與單擺周期類似,為,其中l(wèi)為MN所在圓的半徑,所以B處小球從B到C的時間為,從而可比較A、B處兩球到達C點時間的長短. 7答案:C 解析:當擺球質量變?yōu)樵瓉淼?倍,經過平衡位置的速度減為原來的時,動能變成原來的,所以振幅變小.單擺的振動周期與擺球質量及振幅無關,所以周期不變,頻率也就不變. 8答案:A 解析:讓小球在紙面內小角度擺動,單擺以O點為懸點,擺長為L,周期為,讓小球在垂直紙面內小角度擺動,擺球以OC的延長線與AB交點為中心擺,擺長為L+cos 30=L+L,周期為,選項A正確. 9答案: 解析:此單擺做簡諧運動,將其與豎直平面內振動的單擺比較可以發(fā)現,其等效重力加速度為gsin α,故其振動周期,.- 配套講稿:
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