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《2020_2021学年高中物理第一章机械振动2单摆课时评价含解析教科版选修3_4.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、单摆(40分钟 100分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(2020·某某高二检测)在如图所示的装置中,可视为单摆的是( )【解析】选A。单摆的悬线要求无弹性、尽量细且质量可忽略,故A对,B、C错;悬点必须固定,故D错。2.一个单摆在竖直平面内做小幅振动,周期为2s。如果从摆球向右运动通过平衡位置时开始计时,则在t=1.6s至t=1.8s的过程中,摆球的( )A.速度向左在减小,加速度向右在增大B.速度向左在增大,加速度向左在增大C.速度向右在增大,加速度向右在减小D.速度向右在减小,加速度向左在减小【解析】选C。由题知,单摆的周期是2s,一个周期分成四个周期,从摆
2、球向右运动通过平衡位置时开始计时,则在t=1.6s至t=1.8s的过程中,摆球是由最大位移处向右向平衡位置运动,所以速度向右在增大,加速度方向向右在减小。故A、B、D错误,C正确。3.(多选)(2019·某某高考)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的( )A.位移增大B.速度增大C.回复力增大D.机械能增大-7-/7【解析】选A、C。由简谐运动的特点可知,当偏角增大,摆球偏离平衡位置的位移增大,故A正确;当偏角增大,动能转化为重力势能,所以速度减小,故B错误;由回复力F=-kx可知,位移增大,回复力增大,故C正确;单摆做简谐运动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,故D错误。4.
3、在一个单摆装置中,摆动物体是个装满水的空心小球,球的正下方有一个小孔,当摆开始以小角度摆动时,让水从球中连续缓慢流出,直到流完为止,则此摆球的摆动周期将( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大【解析】选C。单摆在摆角为小角度时的振动是简谐运动,其周期是T=2π。装满水的空心小球,重心在球心,当水从底部的小孔流出直到流完的过程中,小球(包括水)的重心先下降后升高,则摆长先增大后减小,最后恢复到原来的长度,所以单摆的周期先变大后变小,最终恢复到原来的大小。综上所述,A、B、D均错误,C正确。故选C。5.(多选)(2020·某某高二检测)惠更斯利用摆的等时性发明了带
4、摆的计时器,叫摆钟,摆钟运行时克服摩擦所需的能量由钟摆的势能提供,运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动,如图所示。以下说法正确的是( )A.当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置B.摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移-7-/7C.由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆上移D.把摆钟从某某移到应使圆盘沿摆杆上移【解析】选A、C。根据周期公式T=2π知,当摆钟不准确时需要调整摆长,A正确;摆钟快了,周期小,则需将摆长增大,增大周期,B错误;由冬季变为夏季时摆杆受热伸长,则需上移圆盘,C正确;摆钟从某某移到,重力加速度增大,则需将摆长增大,D错误。6.(多选)将一单摆向左拉至水平
5、标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,以下说法正确的是( )A.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4B.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶2C.摆线经过最低点时,线速度不变,半径减小,摆线X力变大D.摆线经过最低点时,角速度变大,半径减小,摆线X力不变【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)摆线碰到障碍物摆长发生变化,导致单摆周期发生变化。(2)摆球的线速度不变,摆长的变化导致角速度、向心力发生变化。【解析】选A、C。由频闪照片可知摆线碰到障碍物前后的周期之比为3∶2,根据T=2π得摆线碰到障
6、碍物前后的摆长之比为9∶4,A正确,B错误;摆球经过最低点时,线速度不变,半径减小,角速度变大,根据牛顿第二定律有F-mg=,得F=mg+m,摆线经过最低点时,半径减小,摆线X力变大,C正确,D错误。-7-/7二、非选择题(24分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。)7.(2020·某某高二检测)图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图像。根据图像回答:(1)单摆振动的频率是多大?(2)开始时刻摆球在何位置?(3)若当地的重力加速度为π2m/s2,试求这个摆的摆长是多少?【解析】(1
7、)由乙图知周期T=0.8s则频率f==1.25Hz(2)由乙图知,0时刻摆球在负向最大位移处,因向右为正方向,所以开始时刻摆球在B点(3)由T=2π得L==0.16m答案:(1)1.25Hz (2)B点 (3)0.16m8.(7分)(2020·达州高二检测)有一摆长为L的单摆悬点正下方某处有一小钉,摆球经过平衡位置向左摆动时,摆线的上部被小钉挡住,使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动,摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程中的闪光
