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2019-2020年高中物理 第1章 機(jī)械振動(dòng) 2 單擺自我小測(cè) 教科版選修3-4 1．關(guān)于單擺，下列說(shuō)法中正確的是（　?。? A．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)回復(fù)力是擺線(xiàn)張力和重力的合力 B．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)軌跡上的同一點(diǎn)，加速度相等 C．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的方向始終指向平衡位置 D．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，加速度為零 2．關(guān)于單擺在運(yùn)動(dòng)中所受的力，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)，重力與擺線(xiàn)拉力的合力為零 B．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到三個(gè)力的作用：重力、擺線(xiàn)的拉力和回復(fù)力 C．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力和擺線(xiàn)拉力的合力等于回復(fù)力 D．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力等于回復(fù)力 3．如圖所示是單擺振動(dòng)示意圖，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．在平衡位置擺球的動(dòng)能和勢(shì)能均達(dá)到最大值 B．在最大位移處勢(shì)能最大，而動(dòng)能最小 C．在平衡位置繩子的拉力最大，擺球速度最大 D．?dāng)[球由A→C運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能變大，勢(shì)能變小 4．已知在單擺a完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，單擺b完成6次全振動(dòng)，兩擺長(zhǎng)之差為1.6 m，則兩單擺擺長(zhǎng)la與lb分別為（　?。? A．la＝2.5 m，lb＝0.5 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 5．一只鐘從甲地拿到乙地，它的鐘擺擺動(dòng)加快了，則下列對(duì)此現(xiàn)象的分析及調(diào)準(zhǔn)方法的敘述中正確的是（　?。? A．g甲＞g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)增長(zhǎng) B．g甲＞g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)縮短 C．g甲＜g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)增長(zhǎng) D．g甲＜g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)縮短 6．如圖所示，MN為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分，把小球放在MN的圓心A處，再把另一小球放在MN上離最低點(diǎn)C很近的B處．今使兩球同時(shí)釋放，則在不計(jì)空氣阻力時(shí)有（　?。? A．A處小球先到達(dá)C點(diǎn) B．B處小球先到達(dá)C點(diǎn) C．兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn) D．無(wú)法確定哪一個(gè)球先到達(dá)C點(diǎn) 7．若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置的速度減為原來(lái)的1/2，則該單擺振動(dòng)的（　?。? A．頻率變大，振幅變小 B．頻率變小，振幅變大 C．頻率不變，振幅變小 D．頻率不變，振幅變大 8．如圖所示，三根細(xì)線(xiàn)于O點(diǎn)處打結(jié)，A、B端固定在同一水平面上相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)上，使AOB成直角三角形，∠BAO＝30，已知OC線(xiàn)長(zhǎng)是L，下端C點(diǎn)系著一個(gè)小球．小球半徑忽略不計(jì)，下面說(shuō)法中正確的是（　?。? A．讓小球在紙面內(nèi)小角度擺動(dòng)，周期 B．讓小球在垂直紙面方向小角度擺動(dòng)，其周期 C．讓小球在紙面內(nèi)小角度擺動(dòng)，周期 D．讓小球在垂直紙面內(nèi)小角度擺動(dòng)，周期為 9．如圖所示，一小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)系于與水平面成α角的光滑斜面內(nèi)，小球呈平衡狀態(tài)，若使細(xì)線(xiàn)偏離平衡位置，且偏角θ＜5，然后將小球由靜止釋放，則小球一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的時(shí)間t為多少？ 參考答案 1答案：B　解析：?jiǎn)螖[擺動(dòng)過(guò)程中，擺球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分量，A錯(cuò)．?dāng)[球經(jīng)過(guò)同一點(diǎn)時(shí)，速度大小相同，受力情況相同，因而加速度是不變的，B對(duì)．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)的加速度除了有指向平衡位置的加速度分量外，當(dāng)擺球速度不為零時(shí)，擺球做圓周運(yùn)動(dòng)，還有指向圓心的向心加速度，所以合加速度方向一般情況下不指向平衡位置，故C錯(cuò)．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，速度不為零，此時(shí)，擺球有向心加速度，故D錯(cuò)． 2答案：D　解析：擺球所受外力為重力和擺線(xiàn)拉力，回復(fù)力是按效果命名的，是重力的切向分力提供的，B錯(cuò)．?dāng)[球的軌跡是圓弧，故重力、拉力的合力除提供回復(fù)力外，還提供向心力，C錯(cuò)．?dāng)[球所受合外力在圓弧切線(xiàn)方向的分力（等于重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力）作為回復(fù)力，徑向的分力作為擺球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，D對(duì)．除最高點(diǎn)外，擺球的回復(fù)力并不等于合外力．在最低點(diǎn)平衡位置處，回復(fù)力為零，回復(fù)力產(chǎn)生的加速度為零，但速度不為零，有向心力，有向心加速度，故重力與擺線(xiàn)拉力的合力不為零，A錯(cuò)． 3答案：BCD　解析：?jiǎn)螖[的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，位移變大，勢(shì)能變大，而動(dòng)能減??；反之，向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能變大而勢(shì)能變小，故B、D正確，A錯(cuò)．小球在平衡位置只受重力和繩子拉力，在平衡位置C，拉力F＝mg＋mv2/l，由上述分析知，平衡位置時(shí)動(dòng)能最大，即v最大，故F也最大，所以C正確． 4答案：B　解析：?jiǎn)螖[完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間叫單擺振動(dòng)周期，據(jù)題設(shè)可知a、b兩擺的周期之比為，由單擺周期公式得，據(jù)題設(shè)lb－la＝1.6 m，聯(lián)立解得la＝0.9 m，lb＝2.5 m. 5答案：C　解析：從甲地到乙地，鐘擺的周期減小了，由，知g甲＜g乙，若要使周期回到原值，應(yīng)適當(dāng)增加擺長(zhǎng)． 6答案：A　解析：A處小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)l＝gt2很容易求出到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間，而B(niǎo)處小球在MN上擺動(dòng)，在振幅很小的情況下，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期與單擺周期類(lèi)似，為，其中l(wèi)為MN所在圓的半徑，所以B處小球從B到C的時(shí)間為，從而可比較A、B處兩球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)間的長(zhǎng)短． 7答案：C　解析：當(dāng)擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，經(jīng)過(guò)平衡位置的速度減為原來(lái)的時(shí)，動(dòng)能變成原來(lái)的，所以振幅變?。畣螖[的振動(dòng)周期與擺球質(zhì)量及振幅無(wú)關(guān)，所以周期不變，頻率也就不變． 8答案：A　解析：讓小球在紙面內(nèi)小角度擺動(dòng)，單擺以O(shè)點(diǎn)為懸點(diǎn)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，周期為，讓小球在垂直紙面內(nèi)小角度擺動(dòng)，擺球以O(shè)C的延長(zhǎng)線(xiàn)與AB交點(diǎn)為中心擺，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)＋cos 30＝L＋L，周期為，選項(xiàng)A正確． 9答案： 解析：此單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，將其與豎直平面內(nèi)振動(dòng)的單擺比較可以發(fā)現(xiàn)，其等效重力加速度為gsin α，故其振動(dòng)周期，.