人教版 (新课标)选修3选修3-4第十一章 机械振动4 单摆习题

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基础强化1．关于单摆，下列说法正确的是(　　)A．摆球运动的回复力是摆线张力和重力的合力B．摆球在运动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，加速度为零解析：单摆摆动过程中的回复力是重力沿切线的分力，故A选项错误；摆球在同一位置时有相同的回复力，即有相同的加速度，故B选项正确；摆球摆动中，除了有回复力以外，还有向心力，指向圆心，即有回复加速度和向心加速度，摆球的加速度是时刻变化的，在平衡位置时，摆球受到向心力指向圆心，加速度不为零，故C、D选项错误．答案：B2．如下图所示，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，则(　　 )A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同B．当小球每次通过平衡位置时，速度相同C．当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D．撤去磁场后，小球摆动周期变大解析：小球摆动过程中，洛伦兹力垂直速度，所以回复力不变，所以周期不变，因洛伦兹力不做功，每次通过平衡位置时动能相同，但速度不同，故A正确，B错误；由于通过平衡位置时的速度方向不同，所受洛伦兹力方向不同，丝线的拉力大小不同，故C选项不正确．答案：A3．某学生利用单摆测重力加速度，在以下各实验步骤中，有错误的步骤是(　　)A．在未悬挂之前先测定摆长B．测得摆长为10 cmC．将摆球拉离平衡位置，摆角约15°后，让其在竖直平面内振动D．当摆球第一次通过平衡位置时，启动秒表开始计时，当摆球n次通过平衡位置时，制动秒表，记下时间t，周期为eq \f(t,n)解析：应该在悬挂摆球后再测量摆长，因为摆线受到拉力后的长度与悬挂摆球前不受拉力时摆线长度不同，做单摆实验时，摆长不宜过短，因为摆长过小时在摆动中很容易使摆角超过10°，从而就不能认为单摆做简谐运动．完全一次全振动的时间为周期，每个周期内摆球两次经过平衡位置，所以D选项的做法也是错误的．答案：ABCD4．在“用单摆测重力加速度”的实验中，供选用的器材有：A．带尺子的铁架台B．带小孔的实心木球C．带小孔的实心钢球D．秒表E．长约1 m的细线F．长约10 cm的细线G．毫米刻度的米尺H．游标卡尺L．螺旋测微器J．天平为了使实验误差小，应选用________________．答案：ACDEGH5．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倍解析：由单摆的周期公式T＝2πeq \r(\f(L,g))可知L＝eq \f(T2g,4π2)，故B选项正确；甲的频率是乙的频率的eq \f(1,4)，故A选项错误；虽然甲、乙两单摆的摆长有L甲＝4L乙，但两个单摆的摆角不确定，两摆球质量不确定，故C、D选项错误．答案：B6．一单摆摆长为40 cm，摆球在t＝0时刻正在从平衡位置向右运动，若g＝10 m/s2，则在1 s时摆球的运动情况是(　　)A．正向左做减速运动，加速度正在增大B．正向左做加速运动，加速度正在减小C．正向右做减速运动，加速度正在增大D．正向右做加速运动，加速度正在减小解析：由T＝2πeq \r(\f(L,g))，得周期T＝1.256 s，eq \f(3T,4)