高中物理 1.4-1.5課時訓(xùn)練 粵教版選修3-4.doc

1、a第四節(jié) 探究單擺的振動周期第五節(jié)用單擺測定重力加速度課時訓(xùn)練4探究單擺的振動周期用單擺測定重力加速度基礎(chǔ)夯實1.(多選)單擺是為了研究振動而抽象出的理想化模型,其理想化條件是()A.擺線質(zhì)量不計B.擺線長度不伸縮C.擺球的直徑比擺線長度小得多D.實際生活中的“秋千”就是單擺答案ABC解析一根不可伸長的且沒有質(zhì)量的細(xì)線懸掛一大小不計的小球組成的裝置,我們稱作單擺,它是一個理想化模型,所謂理想化是指細(xì)線不伸縮且無質(zhì)量,小球的大小不計可視為質(zhì)點,故選項A、B、C正確,D錯誤。2.下列有關(guān)單擺運動過程中的受力說法,正確的是()A.單擺運動的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力B.單擺運動的回復(fù)力是重力沿圓弧

2、切線方向的一個分力C.單擺經(jīng)過平衡位置時合力為零D.單擺運動的回復(fù)力是擺線拉力的一個分力答案B解析單擺運動是在一段圓弧上運動,因此單擺運動過程不僅有回復(fù)力,而且有向心力,即單擺運動的合外力不僅要提供回復(fù)力,而且要提供向心力,故選項A錯誤;單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的一個分力,而不是擺線拉力的分力,故選項B正確,D錯誤;單擺經(jīng)過平衡位置時,回復(fù)力為零,向心力最大,故其合外力不為零,所以選項C錯誤。3.(多選)下列說法正確的是()A.單擺的等時性是由惠更斯首先發(fā)現(xiàn)的B.單擺的等時性是由伽利略首先發(fā)現(xiàn)的C.惠更斯首先將單擺的等時性用于計時D.伽利略首先發(fā)現(xiàn)了單擺的等時性,并把它用于計時答案BC

3、解析首先發(fā)現(xiàn)單擺等時性的是伽利略,首先將單擺的等時性用于計時的是惠更斯。4.(多選)下列情況下會使單擺的周期變大的是()A.將擺的振幅減為原來的一半B.將擺從高山上移到平地上C.將擺從北極移到赤道D.用一個裝滿沙子的漏斗(漏斗質(zhì)量很小)和一根較長的細(xì)線做成一個單擺,擺動中沙慢慢從漏斗中漏出答案CD解析將擺從北極移到赤道,g變小,由T=2知T變大;漏斗漏沙后擺長變長,故T變大。5.將秒擺的周期變?yōu)? s,下面哪些措施是正確的()A.只將擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼腂.只將振幅變?yōu)樵瓉淼?倍aaC.只將擺長變?yōu)樵瓉淼?倍D.只將擺長變?yōu)樵瓉淼?6倍答案C解析單擺的周期與擺球的質(zhì)量和振幅均無關(guān),A、B均錯;對

4、秒擺,T0=2=2 s,對周期為4 s的單擺,T=2=4 s,故l=4l0,故C對,D錯。6.兩個相同的單擺靜止于平衡位置,使擺球分別以水平初速v1、v2(v1v2)在豎直平面內(nèi)做小角度擺動,它們的頻率與振幅分別為f1、f2和A1、A2,則()A.f1f2和A1=A2B.f1A2D.f1=f2和A1A2,C對。7.擺長為l的單擺做簡諧運動,若從某時刻開始計時(取作t=0),當(dāng)振動至t=時,擺球具有負(fù)向最大速度,則單擺的振動圖象是圖中的()答案C解析從t=0時經(jīng)過t=T,擺球具有負(fù)向最大速度,說明擺球在平衡位置,在給出的四個圖象中,經(jīng)過T具有最大速度的有B、C兩圖,而具有負(fù)向最大速度的只有C。8

5、.要使單擺的振動頻率加大,可采用下列哪些做法()A.使擺球的質(zhì)量減小B.使單擺的擺線變長C.將單擺從赤道移到北極D.將單擺從平原移到高山上答案C解析由f=知,要使f加大,則應(yīng)使g加大或l減小,可知只有C正確。9.在一個單擺裝置中,擺動物體是個裝滿水的空心小球,球的正下方有一小孔,當(dāng)擺開始以小角度擺動時,讓水從球中連續(xù)流出,直到流完為止,則此單擺的周期將()A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大答案C解析單擺小角度擺動,做簡諧運動的周期為T=2,式中l(wèi)為擺長,其值為懸點到擺動物體重心之間的距離,當(dāng)小球裝滿水時,重心在球心,水流完后,重心也在球心,但水剛流出過程中重心要降低,因此

6、,在水整個流出過程中,重心位置先下降后上升,即擺長l先增大后減小,所以擺動周期將先增大后減小。10.aa(多選)圖中兩單擺擺長相同,平衡時兩擺球剛好接觸,現(xiàn)將擺球A在兩擺球所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放,碰撞后,兩擺球分開,各自做簡諧運動。以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量,則()A.如果mAmB,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B.如果mAT2C.T1T2D.無法確定答案B解析處于加速上升的升降機(jī)中的單擺的周期T2=2,升降機(jī)靜止時的周期T1=2,T2=T1,故B選項正確。15.某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實驗中,先測得擺線長101.00 cm,擺球直徑為2.00 cm,然后用秒表記

7、錄了單擺振動50次所用的時間為101.5 s。則:(導(dǎo)學(xué)號51150104)(1)他測得的重力加速度g=m/s2。(2)他測得的g值偏小,可能的原因是。A.測擺線長時擺線拉得過緊aaB.擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了C.開始計時時,秒表過遲按下D.實驗中誤將49次全振動次數(shù)記為50次答案(1)9.76(2)B解析(1)由題可知實驗中所用單擺的擺長為l=101.00 cm+ cm=102.00 cm,單擺的振動周期T= s=2.03 s,由單擺的周期公式T=2,得g= m/s29.76 m/s2。(2)從g=可知,用單擺測重力加速度時給實驗帶來誤差的兩個步驟是單擺擺長

8、的測定和單擺周期的測定,測得的g值偏小,分析可能的原因時應(yīng)該從這兩方面去考慮:測擺線長時擺線拉得過緊會使擺長變長,測量結(jié)果偏大,因此選項A錯誤;擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了,這就是說實際實驗中的擺長比實驗開始測量的擺長要長,而在處理數(shù)據(jù)時采用的是實驗開始測量的擺長,因此測量結(jié)果會偏小,因此選項B正確;開始計時時,秒表過遲按下,這樣使得測量周期偏小,測出的g將偏大,因此選項C錯誤;實驗中誤將49次全振動次數(shù)記為50次,同樣使得測量周期偏小,測出的g將偏大,因此選項D錯誤。16.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,由單擺做簡諧運動的周期公式得到g=42,只要測出多組單擺的擺長l和運動周期T。作出T2-l圖象,就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。理論上T2-l圖象是一條過坐標(biāo)原點的直線,某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如圖所示。(導(dǎo)學(xué)號51150105)(1)造成圖象不過原點的原因是;(2)由圖象求出的重力加速度g=m/s2。答案(1)測擺長時漏測球的半徑r(2)9.87解析(1)據(jù)T2=l=kl和題圖所示圖線的特點可知,擺長中少計了1 cm,即測擺長時漏測球的半徑r。(2)g=42=42=42 m/s2=9.87 m/s2。17.如圖所示為演示沙擺振動圖象的實驗裝置和實驗結(jié)果。沙擺的擺動可看作簡諧運動。若