2026人教版高中物理选择性必修第一册--2.4　单摆同步练习（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2026人教版高中物理选择性必修第一册 第二章　机械振动 4　单摆 基础过关练 题组一　单摆的回复力及运动特征 1.(多选题)(2025四川遂宁射洪中学开学摸底)如图所示,O点为单摆的固定悬点,现将可视为质点的摆球拉至A点,此时细线处于张紧状态,静止释放摆球,摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,B点为运动轨迹中的最低点。整个过程忽略空气阻力,则在摆动稳定后的一个周期内,下列说法不正确的是 (　　) A.摆球只受到重力、拉力两个力的作用 B.摆球过A、C点时的速度为零,回复力为零 C.摆球经过B点时,速度最大,回复力最大 D.摆球相邻两次经过B点时,细线拉力大小不相等 题组二　单摆周期公式的理解和应用 2.(2025江西南昌多校联考)一名航天员来到一个星球上,该星球的质量与地球的质量相等,它的直径是地球直径的2倍,地球和该星球均可视为均质球体,那么这名航天员携带的单摆(在地球表面上的摆动周期为2 s)在该星球上的摆动周期为 (　　) A. s　　　　B. s　　　　C.2 s　　　　D.4 s 3.(多选题)(2025山东临沂期中)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一个小球,摆长为l。摆球质量为m,从位置N开始摆动,摆角θ小于5°,若在O点正下方l的O'处放置一细铁钉,当摆球摆至P点时,摆线会受到铁钉的阻挡,继续在竖直面内摆动,向左摆到最高点Q,摆角θ'也小于5°,不计阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是 (　　) A.摆球摆动的周期为2π B.摆球受到摆线最大拉力为(11-8 cos θ) C.摆球到达最低点时速率为 D.摆球从N到P重力做功的平均功率小于从P到Q重力做功的平均功率 4.(教材深研拓展)如图甲所示,用细线悬挂一个除去了柱塞的注射器,注射器内装有墨汁,将注射器拉开一个小角度,当注射器摆动时,沿着垂直于摆动的方向以速度v=0.12 m/s匀速拖动木板,滴在木板上的墨汁图样如图乙所示,测得OO'长为l=0.6 m,墨汁图样与木板边缘的交点P、Q恰好是墨汁最远处,已知重力加速度g=π2 m/s2,则该“单摆”的等效摆长为 (　　) 　 A. m　　　　B. m　　　　C.1 m　　　　D. m 5.如图所示,表面光滑的斜面固定在水平桌面上,将摆线一端固定在斜面上并使其与斜面平行。现拉开摆球使轻绳刚好绷直,摆球由静止释放后贴着斜面做简谐运动。已知摆线长为L,摆动周期为T,当地的重力加速度为g,斜面的倾角为θ,下列说法正确的是 (　　) A.摆球在最高点的加速度为g sin θ,在平衡位置的加速度为零 B.只增大摆球的质量,摆球运动的周期将增大 C.若增大摆长的同时减小斜面的倾角,摆的周期可能不变 D.通过计算可知摆球的半径为-L 能力提升练 题组一　单摆的振动图像 1.(多选题)(2025山东烟台期中)如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,其摆球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是 (　　) 　 A.该单摆摆长约为1 m,可称作“秒摆” B.t=1 s时,摆球偏离平衡位置的位移最大 C.t=1.5 s时,摆球所受回复力最大,速度为零 D.0.5~1 s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大 2.(2025江苏宿迁期中)如图是同一地点两个单摆的振动图像,可知 (　　) A.甲、乙的摆长之比为1∶2 B.t=4 s时,两单摆的回复力最大 C.甲、乙两个单摆的摆球质量之比为1∶2 D.甲摆摆球位移随时间变化的关系式为x=2 sin cm 3.(教材深研拓展)一条细线下面挂着一个小球,让它自由摆动,它的振动图像如图所示。则下列说法正确的是 (　　) A.该单摆的频率为2 Hz B.该单摆的摆长大约为2 m C.若将此单摆从山脚移到山顶,单摆的周期将会变大 D.根据图中的数据不能估算出它摆动的最大摆角 4.(创新题新情境)(2025河北石家庄期中联考)如图甲所示,一个质量为m的小弹丸以v0的速度水平射入一个原来静止的单摆摆球并停留在里面,此后某段时间内摆球的速度-时间图像如 ... ...