2024鲁科版高中物理选择性必修第一册同步练习--第3节　单摆

中小学教育资源及组卷应用平台 2024鲁科版高中物理选择性必修第一册同步 第2章　机械振动 第3节　单摆 基础过关练 题组一　单摆回复力及运动特征 1.关于单摆,下列说法中正确的是 (　　) A.摆球运动的回复力是它受到的合力 B.摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点,加速度是不变的 C.摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置 D.摆球经过平衡位置时,加速度为零 2.(2022陕西西安高新第二高级中学期中)图中O点为单摆的固定悬点,现将摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,B点为运动中的最低位置。则在摆动过程中　 (　　) A.摆球在A点和C点,速度为零,合力也为零 B.摆球在A点和C点,动能为零,回复力也为零 C.摆球在B点处,重力势能最小,合力为零 D.摆球在B点处,动能最大,细线拉力也最大 3.(2022福建莆田第二十五中学期中)一单摆的振动图像如图所示,下列说法中正确的是　 (　　) A.t=1.0 s时,摆球处于平衡状态 B.t=2.0 s时,摆球处于平衡位置 C.摆球摆动过程中,在任何位置都不是平衡状态 D.t=1.0 s时,摆线的拉力最大 题组二　单摆的周期 4.将空心铁球内部装满水后用细线悬挂起来,做成单摆,若球正下方有一小孔,水不断从孔中流出,从球内装满水到水流完的过程中,其振动周期 (　　) A.不变 B.变大 C.先变大后变小再回到原值 D.先变小后变大再回到原值 5.(2022湖北宜城三中期中)如图甲所示是用沙摆演示振动图像的实验装置,此装置可视为摆长为L的单摆,沙摆的运动可看作简谐运动,实验时在木板上留下图甲所示的结果。若某次实验时用手拉木板做匀速运动,速度大小是0.20 m/s,木板上长度是0.60 m的范围内沙子的分布如图乙所示,那么这次实验所用沙摆对应的单摆长约为 (　　) 甲 乙 A.0.56 m　　　B.1.0 m　　　C.1.5 m　　　D.2.0 m 6.在同一地点,单摆甲的周期是单摆乙的周期的4倍,下列说法正确的是 (　　) A.甲的频率是乙的4倍 B.甲的摆长是乙的16倍 C.甲的振幅是乙的4倍 D.甲的振动能量是乙的4倍 7.同一个单摆,在第一个行星上的周期为T1,在第二个行星上的周期为T2,若这两个行星的质量之比M1∶M2=4∶1,半径之比R1∶R2=2∶1,则 (　　) A.T1∶T2=1∶1　　　B.T1∶T2=4∶1 C.T1∶T2=2∶1　　　D.T1∶T2=1∶2 能力提升练 题组一　单摆周期公式的综合应用 1.某地的甲、乙两单摆振动图像如图所示,则 (　　) A.甲的振幅小 B.乙的摆长短 C.ta时刻甲的摆角大 D.tb时刻两摆球速度相同 2.(2023山东烟台期中)如图所示,长为l的细绳下方悬挂一小球,静止时小球位于B点。绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方l的O'处固定一铁钉。将小球向右拉到A点,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法中正确的是 (　　) A.小球第一次返回到A点所用时间为 B.小球第一次返回到A点所用时间为 C.小球在振动过程中的合力等于重力沿切线方向的分力 D.小球在振动过程中的回复力等于所受重力和摆线拉力的合力 题组二　单摆的动力学特征分析 3.如图甲所示,一单摆悬挂在拉力传感器上。让单摆在竖直面内做小角度摆动,拉力传感器显示绳子拉力F的大小随时间t的变化图像如图乙所示,已知当地的重力加速度为g,则根据图乙中的数据可知 (　　) A.此单摆的周期T= B.此摆球的质量为m= C.此单摆的摆长l= D.在t=时刻摆球的回复力最小 4.(2022江苏苏州星海实验中学月考)如图所示,一质量为m的小球(可看作质点),用长为l的细丝线吊在水平天花板上(l远大于小球的半径),初始时刻,摆线和竖直方向的夹角为θ(θ<5°)。由静止释放小球,求:(不计空气阻力,重力加速度为g) (1)释放时小球回复力的大小; (2)小球在最低点和最高点时细丝线中拉力大小的差值; (3)从小球被释放到第一次运动到最低点过程 ... ...