2019_2020学年高中物理第11章机械振动课时作业4单摆新人教版选修3_4.doc

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1、课时作业(四)1．对于单摆的振动，以下说法中正确的是(　　)A．单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等B．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零解析　单摆振动过程中受到重力和绳子拉力的作用，把重力沿切向和径向分解，其切向分力提供回复力，绳子拉力与重力的径向分力的合力提供向心力，向心力大小为m，可见最大偏角处向心力为零，平衡位置处向心力最大，而回复力在最大偏角处最大，平衡位置处为零，故应选C.答案　C2．单摆在振动过程中，当摆球的重力势能增大时，摆球的(　　)A．位移一定减小　　　　B．回复力一定减小C．速度一

2、定减小D．加速度一定减小解析　当摆球的重力势能增大时，小球的位移增大，回复力、加速度增大，速度减小，故C项正确．答案　C3.如图所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连，其中一个摆线与竖直方向成θ角．已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在摆动过程中下列说法正确的是(　　)A．甲的振幅小于乙的振幅B．甲的振幅等于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的运动周期大于乙的运动周期解析　8由题意知，甲、乙是摆长相同的两个单摆，原来两者静止时由于质量不同，故偏角不同，质量大的偏角小，故甲的振幅小．A项正确，两物体在平衡位置时速度最大，根

3、据mgl(1－cosθ)＝mv2，得v＝，与质量无关，所以甲的最大速度小于乙的最大速度，C项正确；根据T＝2π，周期与质量无关，所以D项错．答案　AC4．把在北京调准的摆钟，由北京移到赤道上时，摆钟的振动(　　)A．变慢了，要使它恢复准确，应增加摆长B．变慢了，要使它恢复准确，应缩短摆长C．变快了，要使它恢复准确，应增加摆长D．变快了，要使它恢复准确，应缩短摆长解析　把标准摆钟从北京移到赤道上，重力加速度g变小，则周期T＝2π＞T0，摆钟显示的时间小于实际时间，因此变慢了，要使它恢复准确，应缩短摆长，B项正确．答案　B5．一单摆摆长为40cm，摆球在t＝0时刻正在从平衡位置向右

4、运动，若g＝10m/s2，则在1s时摆球的运动情况是(　　)A．正向左做减速运动，加速度正在增大B．正向左做加速运动，加速度正在减小C．正向右做减速运动，加速度正在增大D．正向右做加速运动，加速度正在减小解析　由T＝2π，得周期T＝1.256s，<1s

5、B、D错；据图中信息无法判断摆球质量关系，选项C错误．答案　A7.有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，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(　　)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．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，根据周期公式T＝2π，可得左半部分单摆的摆长为，即小钉距悬

6、点的距离为3L/4，故C选项正确．答案　C8．一个单摆，在第一个行星上的周期为T1，在第二个行星上的周期为T2，若这两个行星的质量之比为M1∶M2＝4∶1，半径之比R1∶R2＝2∶1，则(　　)A．T1∶T2＝1∶1B．T1∶T2＝4∶1C．T1∶T2＝2∶1D．T1∶T2＝1∶2解析　单摆的周期公式为T＝2π，对同一单摆有T∝.又根据万有引力定律mg＝G，有g＝，因此T∝，故T1∶T2＝＝＝1.8答案　A9.如图所示，曲面AO是一段半径为2m的光滑圆弧面，圆弧与水平面相切于O点，AO弧长为10cm，现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放，到达低端的速度分别为v

7、1和v2，经历的时间分别为t1和t2，那么(　　)A．v1＜v2，t1＜t2B．v1＞v2，t1＝t2C．v1＝v2，t1＝t2D．以上三项都有可能解析　因为AO弧长远小于半径，所以小球从A、B处沿圆弧滑下可等效成小角度单摆的摆动，即做简谐运动，等效摆长为2m，单摆的周期与振幅无关，故有t1＝t2，因mgh＝mv2，所以v＝，故v1＞v2，B项正确．答案　B10．如图①是演示简谐运动图像的装置，当盛沙漏斗下的木板N被匀速地拉出时，从摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变