2.4單擺振動的周期同步練習2021—2022學年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．在淄博走時準確的擺鐘，被考察隊員帶到珠穆朗瑪峰的頂端，則這個擺鐘（　　）A．變慢了，重新校準應減小擺長 B．變慢了，重新校準應增大擺長C．變快了，重新校準應減小擺長 D．變快了，重新校準應增大擺長2．一質(zhì)量均勻的空心球殼用一根長線把它懸掛起來，先在空腔中注滿水，然后讓水從球底部的小孔慢慢地流出來.如果同時讓球擺動，那么水在流出來的過程中，球擺動周期的變化情況是（       ）.A．變大 B．變小 C．先變大后變小 D．先變小后變大3．關于單擺做簡諧振動，下列說法正確的是（             ）A．擺球做勻速圓周運動B．擺動到最低點時加速度為零C．速度變化的周期等于振動周期D．振動的頻率與振幅有關4．如圖所示，置于地面上的一單擺在小振幅條件下擺動的周期為T0。下列說法中正確的是（　?。?/span>A．單擺擺動的過程，繩子的拉力始終大于擺球的重力B．單擺擺動的過程，繩子的拉力始終小于擺球的重力C．將該單擺懸掛在月球表面上，其擺動周期T>T0D．將該單擺置于高空中相對于地球靜止的氣球中，其擺動周期T<T05．如圖所示，甲、乙是擺長相同的兩個單擺，它們中間用一根細線相連，兩擺線均與豎直方向成角。已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，當細線突然斷開后，兩物塊都做簡諧運動，在擺動過程中（       ）.A．甲的最大速度小于乙的最大速度B．甲的運動周期大于乙的運動周期C．甲的振幅小于乙的振幅D．甲的振幅等于乙的振幅6．一物體在某行星表面受到的萬有引力是它在地球表面受到的萬有引力的．在地球上走得很準的擺鐘搬到此行星上后，此鐘的分針走一整圈所經(jīng)歷的實際時間是（　　）A． B． C．2h D．4h7．如圖所示，表面光滑、半徑為R的圓弧形軌道AP與水平地面平滑連接，AP弧長為S，。半徑為r的小球從A點靜止釋放，運動到最低點P時速度大小為v，重力加速度為g，則小球從A運動到P的時間是（　　） A． B． C． D．8．一單擺做簡諧運動的圖像如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A．該單擺做簡諧運動的振幅為4cmB．在t=2s時，擺球的速度為零C．在t=0.5s和t=3.5s時，擺球質(zhì)點偏離平衡位置的位移大小相等、方向相反D．取重力加速度大小g=10m/s2，π2=10，則該單擺的擺長為2m9．年月我國宇航員在天宮一號空間站中進行了我國首次太空授課活動，展示了許多在地面上無法實驗的實驗現(xiàn)象，假如要在空間站再次進行授課活動，下列我們曾在實驗室中進行的實驗，若移到空間站也能夠?qū)嶒灢僮鞯挠校?/span>       ）A．利用托盤天平測質(zhì)量 B．測定單擺做簡諧運動的周期C．利用自由落體驗證機械能守恒定律 D．利用彈簧測力計測拉力10．單擺在重力作用下小幅擺動周期為T1，若使小球帶上一定量的正電荷，并處于豎直向下的勻強電場中，小幅擺動周期為T2。則下列說法正確的是A．T1=T2 B．T1>T2C．T1<T2 D．無法確定11．如圖所示，在方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、電荷量為的絕緣小球由長度為的絕緣細繩與懸點相連，將小球拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，不計空氣阻力，且整個過程中洛倫茲力小于重力沿繩方向的分力，下列說法正確的是（　?。?/span>A．小球擺動的周期滿足 B．小球擺動的周期滿足C．小球擺動的周期滿足 D．小球從右向左運動的時間比從左向右運動的時間短12．甲、乙兩單擺的振動圖像如圖所示，則兩單擺的擺長之比l甲∶l乙為（　?。?/span>A．1∶2 B．1∶4 C．2∶1 D．4∶113．如圖所示為單擺的振動圖像，根據(jù)此振動圖像不能確定的物理量是（　?。?/span>A．擺長 B．回復力 C．頻率 D．振幅14．如圖甲所示，O是單擺的平衡位置，是擺球所能達到的最遠位置，以向右擺動為正方向，此單擺的振動圖象如圖乙所示，則（　?。?/span> A．單擺的振幅是 B．單擺的擺長約為C．擺球經(jīng)過O點時，速度最大，加速度為零 D．P點時刻擺球正在間向正方向擺動15．蕩秋千是小孩最喜歡的娛樂項目之一，可簡化為如圖甲所示。圖甲中點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將擺球（可視為質(zhì)點）拉至點，此時細線處于張緊狀態(tài)。由靜止釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的、之間來回擺動，其中點為最低位置，，小于5°且大小未知，同時由連接到計算機的力傳感器得到了擺線對擺球的拉力大小隨時間變化的曲線，如圖乙所示（圖中所標字母，重力加速度均為已知量）。不計空氣阻力。根據(jù)題中（包括圖中）所給的信息，下列說法正確的是（　?。?/span> A．該單擺的周期為B．無法求出擺球振動的擺長C．可以求得由A運動到所用的時間（不考慮重復周期）為D．在小于5°的情況下，越大周期越大二、填空題（共4題）16．判斷下列說法的正誤。（1）單擺運動的回復力是重力和擺線拉力的合力。___________（2）單擺經(jīng)過平衡位置時受到的合力為零。___________（3）制作單擺的擺球越大越好。___________（4）擺球的質(zhì)量越大，周期越大。___________（5）若單擺的振幅變?yōu)樵瓉淼囊话?，則周期也將變?yōu)樵瓉淼囊话搿?/span>___________17．如圖所示，將擺長為L的單擺擺球拉離平衡位置一個很小的角度到A點后由靜止釋放，重力加速度為g，則擺球從A第一次運動到最左端B所用的時間為_________；若將該裝置從上海移到廣州進行同樣的操作，上述運動時間將_________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）18．在利用單擺測當?shù)氐闹亓铀俣葧r，為了減小測量誤差，擺球應選用______（填“小鐵球”、“小木球”或“小塑料球”）。測量周期時，使單擺的最大擺角小于5°，若某次實驗測得擺長為0.990m，周期為2.00s，則當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>______。（取，結果保留三位有效數(shù)字）19．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，①測擺長時，若正確測出懸線長L和擺球直徑d，則擺長為_______;②測周期時，當擺球經(jīng)過___________位置（填平衡位置或最高點）時開始計時并計數(shù)1次，測出經(jīng)過該位置N次(約60~100次)的時間為t，則周期為_______．三、綜合題（共4題）20．有一單擺，在地球表面的周期為2s，已知月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的。（取，結果均保留2位有效數(shù)字）(1)將該單擺置于月球表面，其周期為多大？(2)該單擺的擺長為多少？21．如圖甲所示，O點為單擺的固定懸點，t=0時刻擺球從A點開始釋放，擺球?qū)⒃谪Q直平面的A，C之間做簡諧運動，其中B為運動中的最低位置，用力傳感器測得細線對擺球拉力F的大小隨時間t變化的曲線如圖乙所示，Fm、Fn、t0均已知，重力加速度為g，求：(1)單擺的擺長L；(2)擺球的質(zhì)量m。22．如圖所示，用兩根長度都為l的細線懸掛一個小球A，兩懸掛點等高，線與水平天花板間的夾角都是α，使球A在垂直于紙面的平面內(nèi)做小幅度的擺動，當A經(jīng)過平衡位置的瞬間，另一小球B從A球的正上方自由下落，若B球恰能擊中A球，求B球開始下落時離A球振動平衡位置的高度．23．如圖所示，單擺的擺長為L，將擺拉到A點處由靜止釋放，當它經(jīng)過最低點時，由于擺線中點M處有一釘子，結果使擺線沿MB方向偏離直線。擺球在A、B兩點時的速度均為零，設當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。求：（1）證明：該擺在一定條件下周期為；（2）為了使上面公式適用，求圖中所示的、角的范圍。
參考答案：1．A2．C3．C4．C5．D6．C7．B8．C9．D10．C11．B12．D13．B14．B15．C16．     錯誤     錯誤     錯誤     錯誤     錯誤17．          變大18．     小鐵球     9.7719．     L+     平衡位置     20．1)4.9s或2s；(2)0.99m21．(1)；(2)22．（n=1、2、3…）23．（1）擺球在釘子左邊運動時，運動時間為擺球在釘子右邊運動時，運動時間為則擺球運動過程中，完成一次全振動的時間為(2)在釘子右邊運動時，需滿足才能保證小球做的是簡諧振動，根據(jù)機械能守恒，有代入數(shù)據(jù)，得 

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