2.4单摆 学案（原卷版+解析版）

中小学教育资源及组卷应用平台 2.4单摆 考点一、单摆 1 考点二：单摆的回复力 1 考点三、单摆的周期 3 【巩固练习】 5 考点一、单摆 1．单摆的组成：由细线和 组成． 2．理想化模型 (1)细线的质量与小球相比可以忽略． (2)小球的直径与线的长度相比 考点二：单摆的回复力 (1)回复力的来源：摆球的重力沿 方向的分力． (2)回复力的特点：在摆角很小时，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成 ，方向总指向 ，即F＝－x.从回复力特点可以判断单摆做简谐运动． 关于单摆，下列说法错误的是（　　） A．单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力 B．在摆角很小的情况下，单摆的运动可以看成简谐运动 C．在摆角很小的情况下，回复力F的方向与相对平衡位置的位移x的方向相反 D．在摆角很小的情况下，回复力F的大小与相对平衡位置的位移x的大小成反比 关于单摆，下列说法正确的是（　　） A．单摆可以由弹性细线与小球构成 B．单摆受三个力：重力、拉力、回复力 C．单摆的回复力一定满足F＝﹣kx的条件 D．单摆做简谐运动时，其频率与振幅有关 （多选）（2021秋 中山市校级月考）关于甲、乙图对应的说法正确的是（　　） A．图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子在弹簧弹力作用下做匀变速直线运动 B．图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子的加速度方向永远指向平衡位置O点 C．图乙是研究单摆的回复力实验图，单摆的回复力是摆球重力和细线拉力的合力 D．图乙中单摆的摆球运动到O点时所受合力不为零 （多选）如图所示为均匀小球在做单摆运动，平衡位置为O点，A、B为最大位移处，M、N点关于O点对称。下列说法正确的是（　　） A．小球受重力、绳子拉力和回复力 B．小球所受合外力就是单摆的回复力 C．小球在O点时合外力不为0，回复力为0 D．小球在M点的位移与小球在N点的位移大小相等 （2023 房山区一模）一个单摆在竖直平面内沿圆弧做往复运动。某时刻摆球由A点从静止开始摆动，如图所示摆线与竖直方向的夹角为30°，O点为摆动的最低点，则下列说法正确的是（　　） A．摆球在O点受重力、拉力、向心力 B．摆球摆动到O点时所受合外力为零 C．摆球从A点摆动到O点的过程中，拉力不做功，动能增加 D．摆球经过P点时摆角小于10°，则摆球所受拉力与重力的合外力充当回复力 考点三、单摆的周期 1．单摆振动的周期与摆球质量 (填“有关”或“无关”)，在振幅较小时与振幅 (填“有关”或“无关”)，但与摆长 (填“有关”或“无关”)，摆长越长，周期 (填“越大”“越小”或“不变”)． 2．周期公式 (1)提出：周期公式是荷兰物理学家 首先提出的． (2)公式：T＝2π，即周期T与摆长l的二次方根成 ，与重力加速度g的二次方根成 ，而与振幅、摆球质量 （2023春 杭州期中）关于单摆的认识，下列说法正确的是（　　） A．摆球运动到平衡位置时，摆球所受的合力为零 B．伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆的周期公式 C．将摆钟由绍兴移至北京，为保证摆钟走时准确，需将钟的摆长调长些 D．利用单摆测重力加速度的实验时，误将摆线长L0做摆长，用T2﹣L0图的斜率测量结果偏小 （2022秋 唐山期末）在同一地点，甲、乙两个单摆做简谐运动的振动图像如图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两个单摆的振幅之比为1：2 B．甲、乙两个单摆的摆长之比为1：2 C．从t＝0起，乙第一次到达最大位移时，甲正在向负向运动 D．从t＝0起，甲第一次到达最大位移时，乙正在做加速运动 （2023春 昌乐县期中）如图所示，细线一端拴一个小球，另一端固定在O点，小球沿弧线ABC来回摆动，B点是悬线的最低点，则（　　） A．小球摆到B点时，速度为水平方向，加速度为零 B．小球摆到A点时，速度为零，且处于平衡状态 C．小球在整个运动过程中一定有一个位置处于 ... ...