第十一章-第4節(jié)-單擺-2020高中物理選修3-4訓(xùn)練課件

04第4節(jié)單擺題型1對(duì)單擺概念及回復(fù)力的理解解析第4節(jié)單擺刷基礎(chǔ)1．[吉林遼源田家炳高級(jí)中學(xué)2018高二下期中](多選)下列對(duì)單擺的描述正確的是()A．?dāng)[球可以選氣球B．?dāng)[長(zhǎng)是指擺線長(zhǎng)C．單擺周期跟擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)D．?dāng)[球的回復(fù)力是擺球的重力沿圓弧切線方向的分力CD解析刷基礎(chǔ)2．[河南信陽(yáng)一中2019高二下月考]下列有關(guān)單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力，說(shuō)法正確的是()A．單擺運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力B．單擺運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的一個(gè)分力C．單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)合力為零D．單擺運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是擺線拉力的一個(gè)分力B第4節(jié)單擺單擺運(yùn)動(dòng)是在一段圓弧上運(yùn)動(dòng)，因此單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程不僅有回復(fù)力，而且有向心力，即單擺的合外力不僅要提供回復(fù)力，而且要提供向心力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；單擺的回復(fù)力是擺球所受重力沿圓弧切線方向的分力，而不是擺線拉力的分力，故選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，向心力最大，故其合外力不為零，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤．題型2單擺周期的應(yīng)用解析刷基礎(chǔ)3．[北京市一零一中學(xué)2019高二下期中]惠更斯利用單擺的等時(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到的一種擺鐘．圖乙所示為單擺的結(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)．在甲地走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到乙地未做其他調(diào)整時(shí)擺動(dòng)加快了，下列說(shuō)法正確的是()A．甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動(dòng)B．甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動(dòng)C．乙地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動(dòng)D．乙地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動(dòng)C第4節(jié)單擺解析刷基礎(chǔ)4．[四川成都樹德中學(xué)2019高二階段測(cè)試]一個(gè)單擺的擺球偏離到最大位置時(shí)，正好遇到空中豎直下落的雨滴，雨滴均勻附著在擺球的表面，下列說(shuō)法正確的是()A．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度要增大，周期減小，振幅要增大B．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度沒有變化，周期減小，振幅也減小C．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度沒有變化，周期也不變，振幅要增大D．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度要增大，周期不變，振幅要增大D第4節(jié)單擺題型3等效擺長(zhǎng)解析刷基礎(chǔ)5．[四川成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2019高二下期中]如圖所示，三根細(xì)線在O點(diǎn)處打結(jié)，A、B端固定在同一水平面上相距為l的兩點(diǎn)上，使△AOB成直角三角形，∠BAO＝30°，∠AOB＝90°.已知OC長(zhǎng)為l，下端C點(diǎn)系著一個(gè)小球(直徑很小)，下列說(shuō)法正確的是(以下均指小角度擺動(dòng))()A第4節(jié)單擺題型4用單擺測(cè)重力加速度解析刷基礎(chǔ)6．[浙江金華十校2018高二下期末](多選)在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()A．制作單擺時(shí)，應(yīng)選用密度較大的實(shí)心金屬小球B．記錄擺長(zhǎng)時(shí)，將擺線長(zhǎng)與小球直徑相加C．小球擺角應(yīng)較小，近似滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件D．測(cè)出一次擺長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的周期，可以得出周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系A(chǔ)C第4節(jié)單擺在制作單擺時(shí)，擺球直徑要盡量遠(yuǎn)小于擺線長(zhǎng)，擺球質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于擺線質(zhì)量，則應(yīng)選用密度較大的實(shí)心金屬小球，A正確；擺長(zhǎng)為懸點(diǎn)到球心的距離，即擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)加小球半徑，B錯(cuò)誤；要保證單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角要小于5°，C正確；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)出多組擺長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的周期，然后探究?jī)烧咧g的關(guān)系，D錯(cuò)誤．解析刷基礎(chǔ)7．(多選)一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，上端懸掛在O點(diǎn)，下端系一個(gè)小球，如圖甲所示，某同學(xué)利用此裝置來(lái)探究周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系．該同學(xué)用米尺測(cè)得細(xì)線的長(zhǎng)度，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑，二者相加為l，通過(guò)改變細(xì)線的長(zhǎng)度，測(cè)得對(duì)應(yīng)的周期T，得到該裝置的l－T2圖象如圖乙所示．則下列說(shuō)法正確的是(取π2＝9.86)()BCD第4節(jié)單擺易錯(cuò)點(diǎn)易誤認(rèn)為周期T與質(zhì)量m有關(guān)刷易錯(cuò)8．[山西臨汾一中、忻州一中2019高二下聯(lián)考](多選)如圖所示是甲、乙兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，則下列說(shuō)法中正確的是()A．甲、乙兩擺的振幅之比為2∶1B．t＝2s時(shí)，甲擺的重力勢(shì)能最小，乙擺的動(dòng)能為零C．甲、乙兩擺的擺長(zhǎng)之比為4∶1D．甲單擺的機(jī)械能比乙單擺的大解析AB第4節(jié)單擺解析刷提升1．[福建平和一中、南靖一中等四校2018高二下月考]如圖所示，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D第4節(jié)單擺解析刷提升2．[江蘇贛榆高級(jí)中學(xué)2019高二檢測(cè)]圖中的幾個(gè)相同的單擺在不同的條件下，關(guān)于它們的周期關(guān)系，判斷正確的是()A．T甲>T乙>T丙>T丁

B．T甲<T乙＝T丙<T丁C．T甲>T乙＝T丙>T丁

D．T甲<T乙<T丙<T丁C第4節(jié)單擺解析刷提升3．[湖北四校(襄州一中、棗陽(yáng)一中、宜城一中、曾都一中)2019高二下聯(lián)考]有一星球其半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球相同，今把一臺(tái)在地球表面走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到該星球表面，擺鐘的秒針走一圈的實(shí)際時(shí)間變?yōu)?)A．0.5min

B．0.7minC．1.4min

D．2minB第4節(jié)單擺解析刷提升4．[山西大學(xué)附中2019高二下期中]如圖所示，光滑圓弧軌道的半徑為R，圓弧底部中點(diǎn)為O，兩個(gè)大小可忽略，質(zhì)量分別為m1和m2的小球A和B，A在離O點(diǎn)很近的軌道上某點(diǎn)，B在O點(diǎn)正上方處，現(xiàn)同時(shí)釋放兩球，使兩球在小球A第三次通過(guò)O點(diǎn)時(shí)恰好相碰，則h應(yīng)為()B第4節(jié)單擺刷提升5．[四川遂寧高中2018高二下期末](多選)長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球．在O點(diǎn)正下方，距O點(diǎn)為處的P點(diǎn)固定一顆小釘子．現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球．B點(diǎn)是小球運(yùn)動(dòng)的最低位置，C點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)是小球能夠到達(dá)的左方最高位置．已知A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的高度差為h，hl.A、B、C、P、O始終在同一豎直平面內(nèi)．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法正確的是()第4節(jié)單擺解析BC解析刷提升6．[河北石家莊辛集中學(xué)2018高二下段考](多選)如圖甲所示是演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置，它由一根較長(zhǎng)的細(xì)線和較小的沙漏組成．當(dāng)沙漏擺動(dòng)時(shí)，漏斗中的細(xì)沙均勻流出，同時(shí)勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細(xì)沙在板上會(huì)形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動(dòng)的振動(dòng)圖象，圖乙是同一個(gè)沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線(圖中的虛線)，已知P、Q分別是木板上的兩點(diǎn)，木板1、2的移動(dòng)速度分別為v1、v2，則()A．P處堆積的細(xì)沙與Q處一樣多B．P處堆積的細(xì)沙比Q處多C．v1∶v2＝4∶3D．v1∶v2＝3∶4BD第4節(jié)單擺解析7．[黑龍江牡丹江三中2019高二下期中]將一個(gè)擺長(zhǎng)為l的單擺放在一個(gè)光滑的，傾角為α的斜面上，其擺角為θ，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A第4節(jié)單擺刷提升解析8．[浙江余姚中學(xué)2019高二下期中](多選)用多組單擺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的T2－L圖象可以求出重力加速度g，已知三位同學(xué)作出的T2－L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過(guò)原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?，則相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是()A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次C．圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值D．圖線a對(duì)應(yīng)的g值等于圖線b對(duì)應(yīng)的g值BD第4節(jié)單擺刷提升刷提升9．[遼寧沈陽(yáng)東北育才學(xué)校2019高二下期中]某實(shí)驗(yàn)小組在“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中：(1)擺動(dòng)時(shí)偏角滿足的條件是偏角小于5°，為了減小測(cè)量周期的誤差，計(jì)時(shí)開始時(shí)，應(yīng)是擺球經(jīng)過(guò)最______(填“高”或“低”)點(diǎn)的位置．若用L表示擺長(zhǎng)，T表示周期，那么重力加速度的表達(dá)式為g＝________．(2)考慮到單擺振動(dòng)時(shí)受空氣浮力的影響后，學(xué)生甲說(shuō)：“因?yàn)榭諝飧×εc擺球重力方向相反，它對(duì)球的作用相當(dāng)于使重力加速度變小，因此振動(dòng)周期變大．”學(xué)生乙說(shuō)：“浮力對(duì)擺球的影響好像用一個(gè)輕一些的擺球做實(shí)驗(yàn)，因此振動(dòng)周期不變”，這兩個(gè)學(xué)生中________．A．甲的說(shuō)法正確B．乙的說(shuō)法正確C．兩學(xué)生的說(shuō)法都是錯(cuò)誤的(3)某同學(xué)用單擺測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麥y(cè)出了擺線長(zhǎng)度L和擺動(dòng)周期T，如圖甲所示．通過(guò)改變擺線長(zhǎng)度L，測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期T，獲得多組T與L，再以T2為縱軸、L為橫軸畫出函數(shù)關(guān)系圖象如圖乙所示．由圖象可知，擺球的半徑r＝________m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________m/s2(結(jié)果均保留兩位小數(shù))；由此種方法得到的重力加速度值與實(shí)際的重力加速度值相比會(huì)________．(填“偏大”“偏小”或“一樣”)第4節(jié)單擺解析刷提升第4節(jié)單擺刷提升10．[天津市第一中學(xué)2019高二下期中]在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中：(1)由公式

求得的g值偏小，可能是由于________．A．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只測(cè)量了擺線長(zhǎng)度B．懸點(diǎn)固定不牢，擺動(dòng)中擺線被拉長(zhǎng)了C．測(cè)量周期時(shí)，將N次全振動(dòng)誤記為(N＋1)次全振動(dòng)D．選擇了質(zhì)量大、體積小的擺球(2)下列擺動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)圖象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.026，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是________．(填字母代號(hào)),(3)某同學(xué)利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，發(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心在球心的正下方．他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長(zhǎng)L，通過(guò)改變擺線的長(zhǎng)度，測(cè)得6組L和對(duì)應(yīng)的周期T，畫出L－T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，如圖所示．他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g＝________．請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將________．(填“偏大”“偏小”或“相同”)第4節(jié)單擺解析刷提升第4節(jié)單擺解析刷提升11．[吉林永吉實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)2018高二下月考]將力傳感器連接到計(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10°且是未知量．圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力F的大小隨時(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，求擺球的振動(dòng)周期和擺長(zhǎng)．(g取10m/s2)0.4πs0.4m第4節(jié)單擺9、被全世界拋棄又怎樣，我還有我自己，我愛我自己。16、創(chuàng)富是一種精神，一種目標(biāo)，一種執(zhí)著，堅(jiān)持是為了更好的得到想要的一切。19、你哭了，眼淚是你自己的。你痛了，沒有人能體會(huì)到。1、扶危周急固為美事。能不自夸，則其德厚矣!11、心態(tài)平和了，煩惱全都繞著走!15、唯有經(jīng)歷最深沉的痛楚，才換取最美好的事物。1、愛的力量大到可以使人忘記一切，卻又小到連一粒嫉妒的沙石也不能容納。5、青年永遠(yuǎn)是革命的，革命永遠(yuǎn)是青年的。13、有點(diǎn)缺點(diǎn)沒關(guān)系，這樣才真實(shí)。2、大路走盡還有小路，只要不停地走，就有數(shù)不盡的風(fēng)光。18、我易人也易，我不大意;我難人也難，我不畏難。16、因?yàn)閻鄣米饑?yán)，我選擇離去。因?yàn)閻鄣脽o(wú)奈，我選擇放棄。14、無(wú)論什么時(shí)候，不管遇到什么情況，我絕不允許自己有一點(diǎn)點(diǎn)灰心喪