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2019-2020年高中物理 第1章 機械振動 2 單擺自我小測 教科版選修3-4 1．關于單擺，下列說法中正確的是（　?。? A．擺球運動回復力是擺線張力和重力的合力 B．擺球在運動過程中經過軌跡上的同一點，加速度相等 C．擺球在運動過程中加速度的方向始終指向平衡位置 D．擺球經過平衡位置時，加速度為零 2．關于單擺在運動中所受的力，下列說法正確的是（　?。? A．擺球運動到平衡位置時，重力與擺線拉力的合力為零 B．擺球在運動過程中受到三個力的作用：重力、擺線的拉力和回復力 C．擺球在運動過程中，重力和擺線拉力的合力等于回復力 D．擺球在運動過程中，重力沿圓弧切線方向的分力等于回復力 3．如圖所示是單擺振動示意圖，下列說法正確的是（　?。? A．在平衡位置擺球的動能和勢能均達到最大值 B．在最大位移處勢能最大，而動能最小 C．在平衡位置繩子的拉力最大，擺球速度最大 D．擺球由A→C運動時，動能變大，勢能變小 4．已知在單擺a完成10次全振動的時間內，單擺b完成6次全振動，兩擺長之差為1.6 m，則兩單擺擺長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，它的鐘擺擺動加快了，則下列對此現(xiàn)象的分析及調準方法的敘述中正確的是（　?。? A．g甲＞g乙，將擺長適當增長 B．g甲＞g乙，將擺長適當縮短 C．g甲＜g乙，將擺長適當增長 D．g甲＜g乙，將擺長適當縮短 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C很近的B處．今使兩球同時釋放，則在不計空氣阻力時有（　?。? A．A處小球先到達C點 B．B處小球先到達C點 C．兩球同時到達C點 D．無法確定哪一個球先到達C點 7．若單擺的擺長不變，擺球質量變?yōu)樵瓉淼?倍，擺球經過平衡位置的速度減為原來的1/2，則該單擺振動的（　?。? 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，三根細線于O點處打結，A、B端固定在同一水平面上相距為L的兩點上，使AOB成直角三角形，∠BAO＝30，已知OC線長是L，下端C點系著一個小球．小球半徑忽略不計，下面說法中正確的是（　?。? A．讓小球在紙面內小角度擺動，周期 B．讓小球在垂直紙面方向小角度擺動，其周期 C．讓小球在紙面內小角度擺動，周期 D．讓小球在垂直紙面內小角度擺動，周期為 9．如圖所示，一小球用長為L的細線系于與水平面成α角的光滑斜面內，小球呈平衡狀態(tài)，若使細線偏離平衡位置，且偏角θ＜5，然后將小球由靜止釋放，則小球一次運動到最低點所需的時間t為多少？ 參考答案 1答案：B　解析：單擺擺動過程中，擺球運動的回復力是重力沿圓弧切線方向的分量，A錯．擺球經過同一點時，速度大小相同，受力情況相同，因而加速度是不變的，B對．擺球運動的加速度除了有指向平衡位置的加速度分量外，當擺球速度不為零時，擺球做圓周運動，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．擺球經過平衡位置時，速度不為零，此時，擺球有向心加速度，故D錯． 2答案：D　解析：擺球所受外力為重力和擺線拉力，回復力是按效果命名的，是重力的切向分力提供的，B錯．擺球的軌跡是圓弧，故重力、拉力的合力除提供回復力外，還提供向心力，C錯．擺球所受合外力在圓弧切線方向的分力（等于重力沿圓弧切線方向的分力）作為回復力，徑向的分力作為擺球做圓周運動的向心力，D對．除最高點外，擺球的回復力并不等于合外力．在最低點平衡位置處，回復力為零，回復力產生的加速度為零，但速度不為零，有向心力，有向心加速度，故重力與擺線拉力的合力不為零，A錯． 3答案：BCD　解析：單擺的振動是簡諧運動，機械能守恒，遠離平衡位置運動，位移變大，勢能變大，而動能減??；反之，向平衡位置運動時，動能變大而勢能變小，故B、D正確，A錯．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，平衡位置時動能最大，即v最大，故F也最大，所以C正確． 4答案：B　解析：單擺完成一次全振動所需的時間叫單擺振動周期，據(jù)題設可知a、b兩擺的周期之比為，由單擺周期公式得，據(jù)題設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，應適當增加擺長． 6答案：A　解析：A處小球做自由落體運動，根據(jù)l＝gt2很容易求出到達C點的時間，而B處小球在MN上擺動，在振幅很小的情況下，做簡諧運動，周期與單擺周期類似，為，其中l(wèi)為MN所在圓的半徑，所以B處小球從B到C的時間為，從而可比較A、B處兩球到達C點時間的長短． 7答案：C　解析：當擺球質量變?yōu)樵瓉淼?倍，經過平衡位置的速度減為原來的時，動能變成原來的，所以振幅變?。畣螖[的振動周期與擺球質量及振幅無關，所以周期不變，頻率也就不變． 8答案：A　解析：讓小球在紙面內小角度擺動，單擺以O點為懸點，擺長為L，周期為，讓小球在垂直紙面內小角度擺動，擺球以OC的延長線與AB交點為中心擺，擺長為L＋cos 30＝L＋L，周期為，選項A正確． 9答案： 解析：此單擺做簡諧運動，將其與豎直平面內振動的單擺比較可以發(fā)現(xiàn)，其等效重力加速度為gsin α，故其振動周期，.