2021学年1.3探究单摆振动的周期当堂检测题

这是一份2021学年1.3探究单摆振动的周期当堂检测题，共3页。试卷主要包含了2探究摆钟的物理原理1，5 m，lb＝0，9 m，lb＝2，0 m，lb＝2等内容，欢迎下载使用。

1.2探究摆钟的物理原理1.3探究单摆振动的周期
课时练习（解析版）
1．(多选)单摆是为研究振动而抽象出的理想化模型，其理想化条件是( )
A．摆线质量不计
B．摆线长度不伸缩
C．摆球的直径比摆线长度短得多
D．只要是单摆的运动就是一种简谐运动
答案 ABC
解析 单摆由摆线和摆球组成，摆线只计长度不计质量，摆球只计质量不计大小，且摆线不伸缩．但把单摆作为简谐运动来处理是有条件的，只有在摆角很小(θ<5°)的情况下才能视单摆运动为简谐运动，故正确答案为A、B、C.
2．单摆振动的回复力是( )
A．摆球所受的重力
B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C．悬线对摆球的拉力
D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
答案 B
解析 摆球振动的回复力是其重力沿圆弧切线方向的分力，即摆球重力在垂直悬线方向上的分力，B正确．
3．已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6 m，则两单摆长la与lb分别为( )
A．la＝2.5 m，lb＝0.9 m
B．la＝0.9 m，lb＝2.5 m
C．la＝2.4 m，lb＝4.0 m
D．la＝4.0 m，lb＝2.4 m
答案 B
解析 设两个单摆的周期分别为Ta和Tb，由题意10Ta＝6Tb，得Ta∶Tb＝3∶5.
根据单摆周期公式T＝2π eq \r(\f(l,g))，可知l＝eq \f(g,4π2)T2，
由此得la∶lb＝Teq \\al(2,a)∶Teq \\al(2,b)＝9∶25.则
la＝eq \f(9,25－9)×1.6 m＝0.9 m，
lb＝eq \f(25,25－9)×1.6 m＝2.5 m.
4．用单摆测定重力加速度，根据的原理是( )
A．由g＝eq \f(4π2l,T2)看出，T一定时，g与l成正比
B．由g＝eq \f(4π2l,T2)看出，l一定时，g与T2成反比
C．由于单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定，利用g＝eq \f(4π2l,T2)可算出当地的重力加速度
D．同一地区单摆的周期不变，不同地区的重力加速度与周期的平方成反比
答案 C
解析 g是由所处的地理位置的情况来决定的，与l及T无关，故只有C正确．
5．将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s，下列措施可行的是( )
A．将摆球的质量减半 B．将振幅减半
C．将摆长减半 D．将摆长减为原来的eq \f(1,4)
答案 D
解析 由单摆周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))可以看出，要使周期减半，摆长应减为原来的eq \f(1,4).
6．(多选)如图2甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，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，g取10 m/s2.对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是( )
图2
A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin (πt) cm
B．单摆的摆长约为1 m
C．从t＝2.5 s到t＝3 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大
D．从t＝2.5 s到t＝3 s的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小
答案 AB
解析 由题目中振动图像可读出周期T＝2 s，振幅A＝8 cm，由ω＝eq \f(2π,T)得到圆频率ω＝π rad/s，则单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝Asin ωt＝8sin (πt) cm.故A正确．由公式T＝2πeq \r(\f(l,g))，代入得到l≈1 m．故B正确．从t＝2.5 s到t＝3 s的过程中，摆球从最高点运动到最低点，重力势能减小，故C错误．从t＝2.5 s到t＝3 s的过程中，摆球的位移减小，回复力减小，速度增大，所需向心力增大，绳子的拉力增大，故D错误．
7．一个单摆的摆球偏离到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是( )
A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大
B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小
C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大
D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大
答案 D
解析 在最大位移处，雨滴落到摆球上，质量增大，同时摆球获得初速度，故振幅增大，但摆球质量不影响周期，周期不变．选项D正确．