教科版 (2019)选择性必修 第一册3 单 摆综合训练题

这是一份教科版 (2019)选择性必修 第一册3 单 摆综合训练题，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法不正确的是（ ）
A．甲摆的振幅比乙摆大，甲的摆长大于乙的摆长
B．甲摆的周期等于乙摆的周期
C．在时甲摆正经过平衡位置向x轴负方向运动
D．在时乙的速率大于甲的速率
2．一个单摆在竖直平面内做小幅振动，周期为2s，如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t=1.6s至t=1.8s的过程中，摆球的（ ）
A．速度向左在减小，加速度向右在增大
B．速度向左在增大，加速度向左在增大
C．速度向右在增大，加速度向左在减小
D．速度向右在减小，加速度向左在减小
3．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的物理量变化的情况是（ ）
A．频率不变，振幅不变B．频率不变，振幅改变
C．频率改变，振幅改变D．频率改变，振幅不变
4．如图所示，用两根等长的轻线悬挂一个小球，设绳长L和角α已知，当小球垂直于纸面做简谐运动时，其周期表达式为（ ）
A．πB．2πC．2πD．2π
5．甲、乙两单摆静止在平衡位置，摆长L甲＞L乙．现给摆球相同的水平初速度v0，让其在竖直平面内做小角度摆动．如果用T甲和T乙表示甲、乙两单摆的摆动周期，用θ甲和θ乙表示摆球摆动到振幅位置时摆线与竖直方向的夹角，则下列判断的是（ ）
A．T甲＞T乙，θ甲＜θ乙
B．T甲＜T乙，θ甲＞θ乙
C．T甲＞T乙，θ甲＞θ乙
D．T甲＝T乙，θ甲＝θ乙
6．有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.6s时，以下对摆球的运动情况及其切向加速度变化情况的正确的是（ ）
A．正在向左做减速运动，加速度正在增大
B．正在向右做减速运动，加速度正在增大
C．正在向左做加速运动，加速度正在减小
D．正在向右做加速运动，加速度正在减小
7．一条较长细线下面挂一个小球就可构成一个单摆。单摆在竖直平面内自由摆动，其做简谐运动的图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．该单摆的频率为2Hz
B．该单摆的摆长大约为2m
C．根据图中的数据不能估算出它摆动的最大摆角
D．若将此单摆从山脚移到山顶，单摆的周期将会变大
8．有一悬线长为l的单摆，其摆的外壳为一个有一定质量的金属空心球。球底有一小孔，球内盛满水。在摆动过程中，水从小孔慢慢流出。从水开始流到水流完的过程中，此摆的周期的变化是（ ）
A．由于悬线长l和重力加速度g不变，所以周期不变
B．由于水不断外流，周期不断变大
C．周期先变大，后又变小
D．周期先变小，后又变大
9．如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两摆球刚好接触。现将摆球a向左拉开一个小角度后释放，若两摆球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（ ）
A．第一次碰撞后的瞬间，两摆球的速度相同
B．第一次碰撞后的瞬间，两摆球的动量大小相等
C．第一次碰撞后，两摆球的最大摆角不相同
D．发生第二次碰撞时，两摆球在各自的平衡位置
10．如图所示是两个理想单摆的振动图象，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法中正确的是（ ）
A．同一摆球在1s和3s时加速度都相同
B．乙摆球在1s和3s时速度相同
C．甲、乙两个摆的摆长之比为1：2
D．甲摆球位移随时间变化的关系式为
11．如图所示，光滑圆槽的半径R远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三个小球（均可视为质点）同时由静止释放，开始时，甲球比乙球离槽最低点O远些，丙球在槽的圆心处。则以下关于它们第一次到达点O的先后顺序的说法正确的是（ ）
A．乙先到，然后甲到，丙最后到B．丙先到，然后甲、乙同时到
C．丙先到，然后乙到，甲最后到D．甲、乙、丙同时到
12．如图所示，一个单摆在B、C之间摆动，O为最低位置，很小，周期是T，则（ ）
A．摆球质量增加时T增大
B．变小时T减小
C．摆球从B到O和从O到C的时间都是
D．摆球从B到O过程中速度增大，加速度减小
13．如图所示，房顶上固定一根长的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点），打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为，不计空气阻力，取，则小球从最左端运动到最右端的最短时间为（ ）
A．B．C．D．
14．有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为（ ）
A．0.5minB．minC．minD．2min
15．下列哪些不是伽利略对物理学的贡献（ ）
A．发现自由落体运动的快慢与物体质量大小无关
B．通过推理和实验得出自由落体的速度随时间均匀变化
C．发现单摆的等时性并以此作为力学实验测量时间的依据
D．研制望远镜并通过观测发现行星绕太阳的轨迹是椭圆
二、填空题（共4题）
16．图中的双线摆，绳的质量可以不计，当摆球垂直线面做简谐运动时，其周期为____________s.

17．有一单摆，当它的摆长增加2m时，周期变为原来的2倍．则它原来的周期是_________？
18．如图，A、B分别表示甲单摆（实线）和乙单摆（虚线）的振动图象，则甲、乙两摆的摆长之比为________，甲、乙两摆的频率之比为________；从t=0时刻开始计时，3s内甲、乙两摆的摆球所通过的路程之比________。
19．小明同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
（1）摆球应该选择___（选填“小钢球”或“小塑料球”）；摆线应该选择___（选填“100cm长的无弹性细线”或“100cm长的弹性细线”）。
（2）小明组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示。这样做的目的是___（填字母代号）。
A．保证摆动过程中摆长不变 B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节 D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
（3）用秒表记录下单摆50次全振动所用时间如图乙所示，则可知该次实验中50次全振动所用的时间为__s，单摆运动的周期T=___。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，一质量为的小钢珠，用长为的细丝线在水平天花板上（远大于小钢球的半径），初始时，摆线和竖直方向的夹角为。静止释放小球后，求：（不计空气阻力，重力加速度为）
（1）释放时小球回复力的大小；
（2）小球在最低点和最高点时绳中拉力大小的差值；
（3）从小球释放到第一次运动到最低点过程中重力冲量的大小。
21．（1）单摆的回复力就是摆球所受的合外力吗？
（2）单摆经过平衡位置时，回复力为零，合外力也为零吗？
22．如图所示，为甲、乙两个单摆的振动图象，由图可知，
①甲乙两个单摆的摆长之比为 ；
②以向右为单摆偏离平衡位置位移的正方向， 从起，当甲第一次到达右方最大位移时，乙偏离平衡位置的位移为 cm．
23．如图甲所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙所示是这个单摆的振动图象．根据图象回答：（）
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
(3)如果摆球在B处绳上拉力F1=1.01N，在O处绳上拉力F2=0.995N，则摆球质量是多少？
参考答案：
1．A
2．C
3．B
4．D
5．A
6．C
7．D
8．C
9．D
10．D
11．B
12．C
13．B
14．B
15．D
16．
17．1.64s
18． 1∶4 2∶1 4∶1
19． 小钢球 100 cm长的无弹性细线 AC 99.8 2.0s
20．(1) ；(2)；(3)
21．（1）回复力不是合外力。单摆的运动可看成变速圆周运动，其重力可分解为沿悬线方向的分力和沿圆弧切线方向的分力，重力沿圆弧切线方向的分力提供使摆球沿圆弧振动的回复力；（2）单摆经过平衡位置时，回复力为零，但合外力不为零
22．①②
23．(1) 1.25 Hz ；(2) 0.16 m； (3) 0.1kg