沪科版 (2019)选择性必修 第一册2.3 摆钟的物理原理当堂达标检测题

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第一册2.3 摆钟的物理原理当堂达标检测题，共5页。试卷主要包含了3摆钟的物理原理2，1×4π2 s2≈3，95 s2时，l＝0，02 m，摆球的质量m＝0等内容，欢迎下载使用。
1．单摆做简谐运动的回复力是( )
A．摆球的重力
B．摆球所受重力与悬线对摆球的拉力的合力
C．悬线对摆球的拉力
D．摆球所受重力在圆弧切线方向上的分力
【解析】 单摆做简谐运动时，摆球如同做圆周运动，摆球重力的切向分力充当回复力，摆球重力的径向分力与摆线拉力的合力充当向心力，D正确．
【答案】 D
2．要增加单摆在单位时间内的摆动次数，可采取的方法是( )
A．增大摆球的质量 B．缩短摆长
C．减小摆动的角度 D．升高气温
【解析】 由单摆的周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))，可知周期只与l、g有关，而与质量、摆动的幅度无关．当l增大时，周期增大；g增大时，周期减小；l减小时，周期减小，频率增大．所以选B.
【答案】 B
3．两个单摆都做简谐运动，在同一地点甲摆振动20次时，乙摆振动了40次，则( )
A．甲、乙摆的振动周期之比为1∶2
B．甲、乙摆的振动周期之比为eq \r(2)∶1
C．甲、乙摆的摆长之比为1∶4
D．甲、乙摆的摆长之比为4∶1
【解析】 由题意知20T甲＝40T乙，故T甲∶T乙＝2∶1，A、B错；而T＝2πeq \r(\f(l,g))，所以l甲∶l乙＝Teq \\al(2,甲)∶Teq \\al(2,乙)＝4∶1，C错，D对．
【答案】 D
4．两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则( )
A．f1>f2，A1＝A2
B．f1A2
D．f1＝f2，A1tA，所以A球先到达C点．
【答案】 A
10．下面是用单摆测定重力加速度的实验数据．
(1)利用上述数据在坐标图1－3－13中描出l－T2图像；
图1－3－13
(2)利用图像，取T2＝0.1×4π2 s2≈3.95 s2，求出重力加速度．
【解析】 (1)图像如图所示：
(2)由图像中读出当T2＝3.95 s2时，l＝0.96 m，
重力加速度g＝eq \f(4π2l,T2)＝eq \f(4π2×0.96,0.1×4π2) m/s2＝9.6 m/s2.
【答案】 见解析
11．有一单摆，其摆长l＝1.02 m，摆球的质量m＝0.10 kg，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t＝60.8 s，试求：当地的重力加速度是多大？
【解析】 当单摆做简谐运动时，其周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))，由此可得g＝4π2l/T2，只要求出T值代入即可．
因为T＝eq \f(t,n)＝eq \f(60.8,30) s＝2.027 s
所以g＝4π2l/T2＝eq \f(4×3.142×1.02,2.0272) m/s2＝9.97 m/s2.
【答案】 9.97 m/s2
12．某同学在做《研究单摆的运动、用单摆测重力加速度》实验的步骤为：
(1)用长为l的轻质细线一端固定在铁架台上，另一端系一质量为m的小钢球制成一单摆．
(2)用毫米刻度尺测量悬点到球心的距离为L.
(3)把单摆从平衡位置拉开一个很小角度，释放后让摆球在竖直平面内摆动，从摆球过________位置开计始时，测得单摆完成n次全振动的时间为t.
(4)根据以上测量物理量计算当地重力加速度g＝________(用以上字母表达)．
请将步骤补充完整．
【解析】 测量单摆运动周期从摆球过平衡位置开始计时，测得单摆完成n次全振动的时间为t.由t＝nT，T＝2πeq \r(\f(L,g))联立解得g＝eq \f(4π2n2L,t2)
【答案】 (3)平衡 (4)eq \f(4π2n2L,t2)摆长l/m
0.5
0.6
0.8
1.1
周期T2/s2
2.2
2.5
3.2
4.5