课时素养评价12 单摆 (分值：64分 单选4分 多选6分) A组 知识点分组练 1．在如图所示的装置中，可视为单摆的是( ) 解析：这些装置都是实际的摆．我们在研究单摆的摆动过程时，通常忽略空气等对单摆的阻力，因此实验中我们总是尽量选择质量大体积小的球和尽量细、不可伸长的线组成单摆．单摆是实际摆的理想化模型．所以只有A中所示装置可视为单摆，A正确． 答案：A 2．对单摆在竖直面内做简谐运动，下列说法中正确的是( ) A．摆球所受向心力处处相同 B．摆球的回复力是它所受的合力 C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零 D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零 解析：单摆在竖直面内做简谐运动，拉力和重力沿径向分力的合力提供向心力，向心力方向时刻改变，所以向心力不是处处相同；重力沿轨迹切线方向的分量提供回复力，所以在经过最低点时只有向心力，没有回复力，C正确，A、B、D错误． 答案：C 3．利用盛砂的漏斗演示简谐运动，如果考虑漏斗里砂子逐渐减少，则砂摆的频率将( ) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 解析：砂子逐渐减少，砂子和漏斗的重心将逐渐降低，砂子漏完后重心又升高，所以摆长先变长后变短，根据单摆周期公式T＝2π知周期先增大后减小，频率先减小后增大，D正确． 答案：D 4．(多选)单摆是实际摆的理想化模型，关于单摆的周期下列说法正确的是( ) A．摆球的质量越大，周期就越大 B．摆长越长，周期越大 C．将单摆由上海运到北京周期会发生变化 D．周期为2 s的摆叫作秒摆 解析：根据单摆的周期T＝2π可知，单摆的周期与摆球质量无关，摆长越长，周期越大，A错误，B正确；由于上海与北京的重力加速度不同，根据单摆的周期T＝2π可知，将单摆由上海运到北京周期会发生变化，C正确；周期为2 s的单摆叫作秒摆，D正确． 答案：BCD 5.如图所示，在铁架横梁上依次挂上A、B两个摆，摆长LA>LB，先让A摆垂直水平横梁的方向摆动起来，B摆随后也跟着摆动起来，A、B两个摆的周期依次为TA、TB，频率分别为fA、fB，摆动稳定后可以发现( ) A．TA>TB B．TA＝TB C．fA>fB D．fALB，则TA>TB，A正确，B错误；频率与振动源频率相等，则fA＝fB，C、D错误． 答案：A 6.如图所示是一个单摆(θ＜5°)，其周期为T，则下列说法正确的是( ) A．仅把摆球的质量增加一倍，其周期变小 B．摆球的振幅变小时，周期也变小 C．此摆由O→B运动的时间为 D．摆球在B→O过程中，动能向势能转化 解析：根据T＝2π，单摆的周期与摆球的质量无关，与振幅无关，A、B错误；摆球由平衡位置O运动到左端最大位移处需要的时间是四分之一周期，摆由O→B运动的时间为，C正确；摆球由最大位置B向平衡位置O运动的过程中，重力做正功，摆球的重力势能转化为动能，即摆球在B→O过程中，势能转化为动能，D错误． 答案：C 7．如图甲，一个小球在A、B间做简谐运动，O点为最低点．以O点为坐标原点、以水平向右为正方向，小球的振动图像如图乙所示．重力加速度g大小取9.8 m/s2，π2≈9.8，不计空气阻力，下列说法正确的是( ) A．小球的振动方程为x＝5sin (2πt)cm B．0～0.5 s时间内，小球的动能逐渐增大 C．动能和重力势能相互转化的周期为1 s D．此单摆的摆长约为2 m 解析：由图乙可知，小球的振动周期为T＝2 s，振幅A＝5 cm，ω＝＝π rad/s，小球的振动方程是x＝A sin ωt＝5sin (πt) cm，A错误；0～0.5 s时间内，小球远离平衡位置，动能转化为势能，小球的动能逐渐减小，B错误；单摆周期为2 s，一个周期内动能和重力势能相互转化两次，故动能和重力势能相互转化的周期为1 s，C正确；根据周期公式有T＝2π ，解得L＝1 m，D错误． 答案：C 8．一单摆做简谐运动的图像 ... ...
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