魯科物理選修34第1章第3節(jié)單擺同步測試

1、1單擺是為研究振動而抽象出來的理想化模型，其理想條件是()A擺線質(zhì)量不計B擺線長度不伸縮C擺球的直徑比擺球長度小得多D以上說法都正確解析：選D.單擺由擺線和擺球組成，擺線只計長度不計質(zhì)量，擺球只計質(zhì)量不計大小，擺線不伸縮，所以選D.2做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的()A頻率、振幅都不變B頻率、振幅都改變C頻率不變、振幅改變D頻率改變、振幅不變解析：選C.由單擺的周期公式T2可知，單擺擺長不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運(yùn)動過程中的能量大小的物理量，由Ekmv2可知，擺球經(jīng)過平衡位置時的動能改變，因此振幅改

2、變，所以C正確3要增加單擺在單位時間內(nèi)的擺動次數(shù)，可采取的方法是()A增大擺球的質(zhì)量B縮短擺長C減小擺動的角度 D升高氣溫解析：選B.由單擺的周期公式T2可知，周期只與l、g有關(guān)，而與質(zhì)量、擺動的幅度無關(guān)，當(dāng)l增大時，周期增大；g增大時，周期減小；l減小時，周期減小，頻率增大所以選B.4兩個單擺在做簡諧運(yùn)動，當(dāng)?shù)谝粋€單擺完成5次全振動時，第二個單擺完成8次全振動，則第一個單擺與第二個單擺長度之比為()A58 B85C2564 D6425解析：選D.由題意可知：T1T285，由周期公式T，則l1l2T12T226425，故D對5在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時，用擺長l和周期T計算重力加速度

3、的公式是g_.如果已知擺球直徑為2.00 cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖138甲所示，那么單擺擺長是_如果測定了40次全振動的時間如圖乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是_s，單擺的擺動周期是_s.圖138解析：由單擺周期公式可得g.從刻度尺上可讀出擺長l87.40 cm.秒表的讀數(shù)t60 s15.2 s75.2 s，周期T1.88 s.答案：87.40 cm75.21.88一、單項(xiàng)選擇題1一個單擺的擺球運(yùn)動到最大位移處時，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，下列說法正確的是()A擺球經(jīng)過平衡位置時速度要增大，周期也增大，振幅也增大B擺球經(jīng)過平衡位置時速度沒有

4、變化，周期減小，振幅也減小C擺球經(jīng)過平衡位置時速度沒有變化，周期也不變，振幅要增大D擺球經(jīng)過平衡位置時速度要增大，周期不變，振幅要增大解析：選D.在最大位移處，雨滴落到擺球上，質(zhì)量增大，同時擺球獲得初速度，故振幅增大；但擺球質(zhì)量不影響周期，周期不變，故選項(xiàng)D正確2用單擺測重力加速度時，若測得的數(shù)值大于當(dāng)?shù)毓J(rèn)的數(shù)值，則引起這一誤差的原因可能是()A把擺線長當(dāng)作擺長B把擺線長與球的半徑之和作擺長C振動次數(shù)計多了D振動次數(shù)計少了解析：選C.由T2知，g，則g變大的原因是l大了或T小了，可知選C.3如圖139中兩單擺擺長相同，平衡時兩擺球剛好接觸現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后放手，碰

5、撞后，兩擺球分開各自做簡諧運(yùn)動以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則() 圖139A如果mAmB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B如果mAg乙，將擺長適當(dāng)增長Bg甲g乙，將擺長適當(dāng)縮短Cg甲g乙，將擺長適當(dāng)增長Dg甲g乙，將擺長適當(dāng)縮短解析：選C.鐘從甲地拿到乙地，鐘擺擺動加快，說明周期變短，由T2 可知，g甲，lbla，則有l(wèi)bla1.6 m.由式聯(lián)立，解得100la36lb，由式聯(lián)立，解得la0.9 m，lb2.5 m.8.如圖1312所示，A、B分別為單擺做簡諧運(yùn)動時擺球的不同位置虛線為過懸點(diǎn)的豎直線以擺球最低位置為重力勢能零點(diǎn)，則擺球在擺動過程中() 圖1312A位于B處時動能最大B

6、位于A處時勢能最大C在位置A的勢能大于在位置B的動能D在位置B的機(jī)械能大于在位置A的機(jī)械能解析：選C.單擺擺動過程中，機(jī)械能守恒，在最高點(diǎn)時重力勢能最大，在最低點(diǎn)時動能最大，位置A不一定是擺球振動的最高點(diǎn)，位置B一定不是擺球振動的最低點(diǎn)，故A、B都錯誤；在B點(diǎn)EBEkBEPBEpA，故C正確，D錯誤9(2011年浙江省寧波市模擬)將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動用頻閃照相機(jī)拍到如圖1313所示的單擺運(yùn)動過程的頻閃照片，以下說法正確的是()圖1313A擺線碰到障礙物前后的周期之比為32B擺線碰到障礙物前后的擺長之比為32C擺球經(jīng)過最

7、低點(diǎn)時，線速度變小，半徑減小，擺線張力變大D擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變解析：選A.擺線碰到障礙物前的T/4時間為頻閃照相機(jī)每兩次照相時間間隔的9倍，擺線碰到障礙物后的T/4時間為頻閃照相機(jī)每兩次照相時間間隔6倍，所以擺線碰到障礙物前后的周期之比為9632，選項(xiàng)A正確；由單擺的周期公式T2，可得l，所以擺線碰到障礙物前后的擺長之比為周期大小的平方之比為94，選項(xiàng)B錯誤；擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時，擺線拉力只改變線速度的方向，不改變線速度的大小，但擺球經(jīng)過最低點(diǎn)后，半徑變小，角速度變大，擺線張力Tmgm變大，故選項(xiàng)C、D均錯10如圖1314所示MN為半徑較大的光滑圓弧的一部分，把小

8、球A放在MN的圓心處，再把另一個小球B放在離最低點(diǎn)C很近的D處，今使兩小球同時釋放，則() 圖1314AA球先到達(dá)C點(diǎn)BB球先到達(dá)C點(diǎn)C兩球同時到達(dá)C點(diǎn)D無法確定哪個球先到達(dá)C點(diǎn)解析：選A.題中的“半徑較大”、“離最低點(diǎn)C很近”等字眼，表明了小球B的運(yùn)動可看成是擺長為圓弧半徑R的單擺，并且做的是簡諧運(yùn)動，其周期滿足公式T2，則：tB小球A做自由落體運(yùn)動，應(yīng)有Rgt，tA，可見：tAtB，所以A球先到達(dá)C點(diǎn)二、非選擇題11(2011年高考福建卷)某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：圖1315(1)用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖1315所示，則該擺球的直徑為_cm.(2)小組成

9、員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是_(填選項(xiàng)前的字母)A把單擺從平衡位置拉開30的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時B測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時間t，則單擺周期為C用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大D選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小解析：(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法：主尺讀數(shù)對齊格數(shù)精確度9 mm70.1 mm9.7 mm0.97 cm(2)單擺最大擺角為5，A錯；通過最低點(diǎn)100次的時間為50個周期，所以T，B錯；擺球密度較小時，擺球重力沒有遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其所受的空氣阻力，空氣阻力不可忽略，實(shí)驗(yàn)誤差大，D錯答案：(1)0.97(0.96或0.98)(2)C12圖1316甲是一個單擺振動的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置設(shè)擺球向右運(yùn)動為正方向圖乙是這個單擺的振動圖象根據(jù)圖象回答：圖1316(1)單擺振動的頻率是多大？(2)開始時刻擺球