2.4單擺振動(dòng)的周期同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)一、選擇題（共15題）1．在淄博走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘，被考察隊(duì)員帶到珠穆朗瑪峰的頂端，則這個(gè)擺鐘（　?。?/span>A．變慢了，重新校準(zhǔn)應(yīng)減小擺長(zhǎng) B．變慢了，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長(zhǎng)C．變快了，重新校準(zhǔn)應(yīng)減小擺長(zhǎng) D．變快了，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長(zhǎng)2．惠更斯利用擺的等時(shí)性原理制成了第一座擺鐘。如圖甲所示為日常生活中我們能見(jiàn)到的一種擺鐘，圖乙為擺鐘的結(jié)構(gòu)示意圖，圓盤固定在擺桿上，螺母可以沿?cái)[桿上下移動(dòng)。在黃山山腳走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到黃山山頂（未做其他調(diào)整），擺鐘擺動(dòng)變慢了，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．黃山山頂?shù)闹亓铀俣容^小，若要調(diào)準(zhǔn)擺鐘可將螺母適當(dāng)向下移動(dòng)B．黃山山頂?shù)闹亓铀俣容^小，若要調(diào)準(zhǔn)擺鐘可將螺母適當(dāng)向上移動(dòng)C．黃山山頂?shù)闹亓铀俣容^大，若要調(diào)準(zhǔn)擺鐘可將螺母適當(dāng)向下移動(dòng)D．黃山山頂?shù)闹亓铀俣容^大，若要調(diào)準(zhǔn)擺鐘可將螺母適當(dāng)向上移動(dòng)3．一個(gè)單擺的擺球均勻帶正電且與外界絕緣，當(dāng)擺球偏離到位移最大時(shí)，突然加一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則下列結(jié)論正確的是（　?。?/span>A．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度要增大，振動(dòng)的周期要增大，振幅也增大B．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度要增大，振動(dòng)的周期減小，振幅不變C．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度沒(méi)有變化，振動(dòng)的周期要減小，振幅也減小D．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度沒(méi)有變化，振動(dòng)的周期不變，振幅也不變4．圖中，兩單擺擺長(zhǎng)相同，平衡時(shí)兩擺球剛好接觸．現(xiàn)將擺球A在兩擺球線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開各自做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則(             ) A．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C．無(wú)論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞可能在平衡位置左側(cè)D．無(wú)論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置5．雪崩是積雪山區(qū)一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象。如圖所示，坡面AB可視為半徑約為2.5km的圓弧，P點(diǎn)與圓心的連線OP偏離豎直方向約5°。不計(jì)阻力，P處積雪由靜止下滑到山坡底端所需的時(shí)間約為（　?。?/span> A．25s B．50s C．75s D．100s6．用單擺測(cè)定重力加速度，根據(jù)的原理是（　　）A．由g＝看出，T一定時(shí)，g與l成正比B．由于單擺的振動(dòng)周期T和擺長(zhǎng)l可用實(shí)驗(yàn)測(cè)定，利用g＝可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>C．由g＝看出，l一定時(shí)，g與T2成反比D．同一地區(qū)單擺的周期不變，不同地區(qū)的重力加速度與周期的平方成反比7．某同學(xué)借鑒伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)“沖淡重力”的方法，探究單擺周期與重力加速度的關(guān)系。讓擺球在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)僅改變（　?。?/span>A．斜面的傾角 B．?dāng)[球的質(zhì)量C．?dāng)[球的振幅 D．?dāng)[線的長(zhǎng)度8．單擺的周期在下列任何情況時(shí)會(huì)增大A．增大擺球的質(zhì)量B．減小擺長(zhǎng)C．把單擺從赤道移到北極D．把單擺從海平面移到高山9．如圖所示，將密度為（小于水的密度）的小球用長(zhǎng)為L的細(xì)線拴住并固定在裝滿水的容器底部，忽略阻力，將小球與豎直方向拉開一小角度，小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，重力加速度取g，小球簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期可能為（　?。?/span>A． B．C． D．10．如圖所示，單擺的周期為T，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．把擺球質(zhì)量增加一倍，其它條件不變，則單擺的周期變小B．把擺角變小，其它條件不變，則單擺的周期變小C．將單擺擺長(zhǎng)增加為原來(lái)的2倍，其它條件不變，則單擺的周期將變?yōu)?/span>2TD．將此擺從地球赤道移到兩極上，其它條件不變，則單擺的周期將變短11．如圖所示為甲、乙兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖像，根據(jù)圖像可得（　?。?/span> A．甲擺球的擺長(zhǎng)小于乙擺球的擺長(zhǎng)B．甲擺球質(zhì)量大于乙擺球質(zhì)量C．甲擺球機(jī)械能大于乙擺球機(jī)械能D．?dāng)[球甲的最大偏角小于乙的最大偏角12．設(shè)人自然步行時(shí)的跨步頻率與手臂自然擺動(dòng)的頻率一致（人手臂自然擺動(dòng)的頻率與臂長(zhǎng)的關(guān)系，類似于單擺固有頻率與擺長(zhǎng)的關(guān)系），且人的步幅與身高成正比，由此估測(cè)人的步行速度與身高的關(guān)系為（        ）A． B． C． D．13．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用力傳感器測(cè)得擺線的拉力大小F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，已知單擺的擺長(zhǎng)為l，則重力加速度g為(       )A． B． C． D．14．如圖所示，兩塊平行金屬板之間用絕緣細(xì)繩懸掛一帶負(fù)電的小球，把小球拉開一定角度（角度很小，小于10°）由靜止釋放，小球做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。兩極板通過(guò)導(dǎo)線、開關(guān)可與電源相接，則下列判斷正確的是（　?。?/span>A．閉合開關(guān)，小球擺動(dòng)的周期保持不變B．閉合開關(guān)，小球擺動(dòng)的周期變大C．把電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，小球擺動(dòng)的周期保持不變D．把電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，小球擺動(dòng)的周期變大15．如圖所示，把A、B兩球由圖示位置同時(shí)由靜止釋放（繩開始時(shí)拉直、不計(jì)空氣阻力），則在兩球向左下擺動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是（　?。?/span>A．繩OA對(duì)A球不做功B．繩AB對(duì)B球做正功C．繩AB對(duì)A球做負(fù)功D．繩AB對(duì)B球不做功二、填空題（共4題）16．秒擺的頻率是______，周期是_______s.北京使用的秒擺擺長(zhǎng)______（選填大于”或“小于”）廣州使用的秒擺擺長(zhǎng).17．有一單擺，其回復(fù)力F與位移x的關(guān)系圖線如圖所示．若擺球質(zhì)量為100g，則單擺的擺長(zhǎng)為________m，從平衡位置開始振動(dòng)經(jīng)過(guò)1.5s，擺球通過(guò)的路程為_________m．18．某單擺及其振動(dòng)圖像如圖所示，取，，根據(jù)圖給信息可計(jì)算得擺長(zhǎng)約為_____________；t=5s時(shí)間內(nèi)擺球運(yùn)動(dòng)的路程約為__________（取整數(shù)）；若在懸點(diǎn)正下方處有一光滑水平細(xì)釘可擋住擺線，且，則擺球從F點(diǎn)釋放到第一次返回F點(diǎn)所需時(shí)間為____________s。19．用如圖所示的裝置做“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。（1） 實(shí)驗(yàn)時(shí)除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的____A．長(zhǎng)約1m的細(xì)線                      B．長(zhǎng)約1m的橡皮繩嗯。C．直徑約2 cm的均勻鐵球        D．直徑約2 cm的均勻木球（2）用停表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為1，單擺每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)計(jì)一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到n時(shí)停表，秒表的示數(shù)為t，該單擺的周期是T＝_______（3）某同學(xué)測(cè)量出多組周期T、擺線長(zhǎng)l的數(shù)值后，畫出l-T2圖線如圖所示，此圖線斜率為k，縱軸上截距為a，則重力加速度為______，小球半徑為________； （4）測(cè)得的重力加速度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值，造成這一情況的原因可能是____。 A．開始擺動(dòng)時(shí)振幅較小B．小球的質(zhì)量m較大C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)早按下秒表D．測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球n次全振動(dòng)的時(shí)間記為（n+1）次全振動(dòng)的時(shí)間三、綜合題（共4題）20．兩個(gè)擺長(zhǎng)不同的單擺1、2同軸水平懸掛，兩單擺擺動(dòng)平面相互平行，振動(dòng)圖像如圖（a）。t=0時(shí)把單擺1的擺球向左、單擺2的擺球向右拉至擺角相同處，如圖（b）。求：（1）兩單擺擺長(zhǎng)之比；（2）通過(guò)計(jì)算判斷同時(shí)釋放兩擺球，兩擺球是否可以同時(shí)擺到最左端？如果可以請(qǐng)計(jì)算所經(jīng)歷的時(shí)間；如果不可以請(qǐng)說(shuō)明理由。21．“嫦娥二號(hào)”載人飛船的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)航天技術(shù)新的突破，如果宇航員將在地面上校準(zhǔn)的擺鐘拿到月球上去。（1）若此鐘在月球上記錄的時(shí)間是1h，那么實(shí)際的時(shí)間是多少？（2）若要在月球上使該鐘與在地面上時(shí)一樣準(zhǔn)，擺長(zhǎng)應(yīng)如何調(diào)節(jié)？（已知g月＝）22．如圖所示圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將一個(gè)小擺（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于繃緊狀態(tài)，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置。∠AOB=∠COB=（小于10°且是未知量）。由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線如圖乙所示，且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，求：（1）單擺的振動(dòng)周期T；（2）單擺的擺長(zhǎng)L；（3）擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)量p。23．將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力。圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ，θ小于5°且是未知量。圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到的小球?qū)[線的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線，且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息求：（g取10 m/s2）（1）單擺的振動(dòng)周期和擺長(zhǎng)；（2）擺球的質(zhì)量；（3）擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度。
參考答案：1．A2．B3．B4．D5．A6．B7．A8．D9．C10．D11．D12．C13．D14．B15．D16．     0.5     2     大于17．     1     0.2618．               19．     AC#CA                    C20．（1）；（2）同時(shí)釋放兩擺球，假設(shè)兩擺球可以同時(shí)擺到最左端，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則，兩式相等，則即上式中m、n不可能同時(shí)為整數(shù)，由此可以判斷假設(shè)不成立，即兩擺球不可以同時(shí)擺到最左端。21．（1）h；（2）調(diào)為原來(lái)的22．（1）T=0.8πs ；（2）L=1.6m；（3）23．(1)0.4m；(2)0.05kg；(3)0.283m/s 

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