2.4 單擺 培優(yōu)提升練習(xí)（含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2.4單擺一、單選題1．（2022·上海師大附中高三學(xué)業(yè)考試）單擺的振動圖像，根據(jù)此振動圖像不能確定的物理量是（）A．擺長 B．回復(fù)力 C．頻率 D．擺角2．（2022·全國·高二專題練習(xí)）關(guān)于單擺，下列說法中正確的是（）A．擺球運動的回復(fù)力是它受到的合力B．擺球在運動過程中加速度的方向始終指向平衡位置C．擺球在運動過程中經(jīng)過軌跡上的同一點，加速度是不變的D．擺球經(jīng)過平衡位置時，加速度為零3．（2022·山東濰坊·高二期末）電場強度大小為E、方向豎直向上的勻強電場中，一長度為L的絕緣細線，一端固定于O點，另一端拴一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可質(zhì)為質(zhì)點），小球靜止在圖中A點，細線繃緊?，F(xiàn)將小球拉至B點（），由靜止釋放。已知重力加速度為g。則小球做簡諧運動的過程中（）A．機械能守恒B．回復(fù)力等于重力、電場力和細線拉力的合力C．周期為D．周期為4．（2021·全國·高二專題練習(xí)）某同學(xué)利用如圖所示的單擺繪制出振動圖像，若當?shù)刂亓铀俣萭為9.8m/s2，估算此單擺的擺長并寫出其振動方程（）A．1m，x=3sinπt（cm） B．2m，x=3sinπt（cm）C．1m，x=3cosπt（cm） D．2m，x3cosπt（cm）5．（2022·北京市廣渠門中學(xué)高二階段練習(xí)）一只單擺，在第一個星球表面上的振動周期為，在第二個星球表面上的振動周期為。若這兩個星球的質(zhì)量之比，半徑之比，則等于（）A． B． C． D．6．（2022·浙江·高考真題）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置O拉到A后釋放，小球在O點附近來回振動；圖乙中被細繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點來回擺動。若將上述裝置安裝在太空中的我國空間站內(nèi)進行同樣操作，下列說法正確的是（）A．甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止B．甲圖中的小球仍將來回振動C．乙圖中的小球仍將來回擺動D．乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動二、多選題7．（2021·湖南·嘉禾縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，為一小球做單擺運動的示意圖，其中點為平衡位置，、為最大位移處，、點為關(guān)于點對稱的兩點。下列說法正確的是（）A．小球在、點受重力和回復(fù)力B．小球在點的合外力就是回復(fù)力C．小球在點時合外力不為0D．小球在點、點的回復(fù)力大小相等8．（2020·全國·高三課時練習(xí)）制作一個單擺，合理的做法是（）A．擺線細而長 B．擺球小而不太重C．擺球外表面光滑且密度大 D．端點固定且不松動9．（2021·四川·閬中市川綿外國語學(xué)校高二期中）如圖所示，三根細線a、b、c于O處打結(jié)，每根細線的長度均為L，a、b細線上端固定在同一水平面上相距為的A、B兩點上，c細線下端系著一個小球（小球直徑可以忽略），小球質(zhì)量為m，下列說法正確的是（）A．小球可以在紙面內(nèi)做簡諧運動，周期為B．小球可以在與紙面垂直的平面內(nèi)做簡諧運動，周期為C．小球可以在紙面內(nèi)做簡諧運動，周期為D．小球可以在與紙面垂直的平面內(nèi)做簡諧運動，周期為10．（2022·全國·高二）長度為的輕繩上端固定在點，下端系一可以看成質(zhì)點的小球。在點正下方，距點為處的點固定一顆小釘子?，F(xiàn)將小球拉到點，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球。點是小球運動的最低位置，點（圖中未標出）是小球能夠到達的左方最高位置。已知點與點之間的高度差為，。、、、、始終在同一豎直平面內(nèi)。當?shù)氐闹亓铀俣葹?，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．點與點高度差小于B．若釘子可在、間移動且與距離合適，小球有可能繞點做完整的圓周運動C．小球從離開點到第一次回到點用時D．小球從離開點到第一次回到點用時11．（2020·全國·高三課時練習(xí)）如圖所示是甲，乙兩個單擺做簡諧運動的圖像，則下列說法中正確的是（）A．甲、乙兩擺的振幅之比為2∶1B．s時，甲擺的重力勢能最小，乙擺的動能為零C．甲、乙兩擺的擺長之比為4∶1D．甲擺的機械能比乙擺的大三、填空題12．（2021·上?！じ咭徽n時練習(xí)）如圖所示，將擺長為l的單擺置于光滑斜面上，讓其做簡諧運動，則周期T的表達式為_______.13．（2021·海南·陵水黎族自治縣民族中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖甲所示是演示沙擺振動圖象的實驗裝置，沙擺的運動可看作是簡諧運動。若用力F向外拉木板使木板以0.20m/s做勻速運動，圖乙是實驗得到的木板上長度為0.60m范圍內(nèi)的振動圖象，那么這次實驗所用的沙擺的周期為______s，擺長為______m。（答案保留兩位有效數(shù)字，計算時取π2＝10，g取10m/s2）14．（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示為利用單擺原理制作的機械擺鐘的結(jié)構(gòu)示意圖，將該擺鐘從赤道帶到兩極，發(fā)現(xiàn)擺鐘走時變______（填“快”或“慢”）了，為使擺鐘走時準確，需旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺母使金屬圓盤沿擺桿向______（填“上”或“下”）移動；在冬季走時準確的擺鐘到了夏季，為使擺鐘走時準確，需旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺母使金屬圓盤沿擺桿向______（填“上”或“下”）移動。四、解答題15．（2021·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，光滑的半球殼半徑為R，O點在球心O′的正下方，一小球甲（可視為質(zhì)點）由距O點很近的A點由靜止釋放，R?。（1）若小球甲釋放的同時，另一小球乙（可視為質(zhì)點）從球心O′處自由落下，求兩球第一次到達O點的時間比；（2）若小球甲釋放的同時，另一小球丙（可視為質(zhì)點）在O點正上方某處自由落下，為使兩球在O點相碰，小球應(yīng)由多高處自由落下？16．（2021·全國·高二單元測試）如圖所示,一塊涂有炭黑的玻璃板,質(zhì)量為2kg,在拉力F的作用下,在t=0時由靜止開始豎直向上做勻加速運動．一個裝有水平振針的振動頻率為5Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線,量得OA=1.5cm,BC=3.5cm．求自玻璃板開始運動,經(jīng)過多長時間才開始接通電動音叉的電源?接通電源時,玻璃板的速度是多大?(g取10m/s2)17．（2020·全國·高一課時練習(xí)）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(jié)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(shè)當?shù)刂亓铀俣葹間。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。18．（2021·北京豐臺·高三開學(xué)考試）如圖所示一個擺長為的單擺，擺球質(zhì)量為，靜止于平衡位置。另有質(zhì)量均為的小球n個與擺球在同一高度且在同一直線上，以相同的速度向左運動，相鄰兩小球到達擺球平衡位置的時間間隔是1秒鐘。每一個小球與擺球相撞后都和擺球粘在一起共同運動。（擺球和小球均視為質(zhì)點，g=10m/s2）求：(1)擺球擺動的最大高度；(2)第8個小球與擺球相撞后，擺球的速度；答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁