1、专题:单摆题一盛沙的漏斗下边放一木板,让漏斗摆起来,同时其中的细沙匀速流出,经历一段时间后,观察木板上沙子的堆积情况,则沙堆的剖面应是图中的( )题二一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是( )At1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小Bt2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小Ct3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大Dt4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大题三如图所示为单摆的振动图像,则由图可知( )A频率为B摆长为9.8mC回复力方向改变时刻分别为,D速度方向改变的时刻分别为s,2s,3s题四如图所示,光滑水平面AB长0.314m,与光滑圆弧轨道,弧半径为R=1m,C处有一
2、质量为m的小球甲由静止滚下后在B点与质量为M的静止小球乙正碰,碰后甲球以碰前速度的反向弹回,乙球滚至A点,与挡板相碰并以相同速率弹回(不计碰撞时间),要使甲、乙两球再次在B点相遇,两球质量比应为多少?题五两个质量相等的弹性小球分别挂在m、m的细绳上,两球重心等高,如图所示,现将B球偏一个较小的角度后放开,从B球开始运动时计算,经过4s两球相碰的次数为( )A3次 B4次C5次 D6次题六如图所示,小球m自A点以沿AD方向的初速度v逐渐接近固定在D点的小球n.已知0.8 m,圆弧AB半径R10 m,AD10 m,A、B、C、D在同一水平面上,则v为多大时,才能使m恰好碰到小球n?(设g取10 m
3、/s2,不计一切摩擦)题七一个摆长为l1的单摆,在地面上做简谐运动,周期为T1,已知地球质量为M1,半径为R1,另一摆长为l2的单摆,在质量为M2,半径为R2的星球表面做简谐运动,周期为T2,若T12T2,l14l2,M14M2,则地球半径与星球半径之比R1R2为()A21 B23 C12 D32课后练习详解题一答案:B详解:单摆的振动是简谐运动,在最大位移处时速度小,流出的沙子多,在平衡位置附近,速度大,流出的沙子少。所以沙堆的剖面是B。题二答案:D详解:t1时刻摆球位移最大,速度为零,悬线对它的拉力最小,选项A错误;t2时刻摆球位移为零,速度最大,悬线对它的拉力最大,选项B错误;t3时刻摆
4、球位移最大,速度为零,悬线对它的拉力最小,选项C错误;t4时刻摆球位移为零,速度最大,悬线对它的拉力最大,选项D正确。题三答案:BCD详解:由图可知,单摆的振动周期为2s,所以频率Hz,选项A是错的。周期为2s,由周期公式可知摆长l=g=9.8m,选项B是正确。回复力方向改变应是摆球通过平衡位置O的时刻,即,所以选项C是正确的。速度方向改变的时刻摆球处于最大位移,应是s,2s,3s时刻,所以选项D是正确的。题四答案:11:2详解:由机械能守恒定律:所以甲乙相碰由动量守恒定律:甲乙再次在B点相遇有:,所以,所以题五答案:C详解:两质量相等的弹性小球弹性正碰后,由动量守恒和动能守恒知碰后两球交换速
5、度,即B碰A后,A以等速开始摆动,B静止;等A到最低点时第2次碰撞后A静止,B摆动,如此往复,所以两小球相碰时均在最低点。由于两小球摆角均很小,故两球均做简谐振动,且,从B开始运动经即0.25s两球第一次相碰,再经T1/2即1s两球第二次相碰,再经T2/2即0.5s第三次相碰,由此类推可知:经过4s钟两球相碰次数为5次(第五次相碰时t=3.25s,第六次相碰时t=4.25s4s)。题六答案: m/s(k1,2,3)详解:小球m的运动由两个分运动合成,这两个分运动分别是:以速度v沿AD方向的匀速直线运动和在圆弧面AB方向上的往复运动因为R,所以小球在圆弧面上的往复运动具有等时性,是类单摆,其圆弧半径R即为类单摆的摆长。设小球m恰好能碰到小球n,则有:ADvt,且满足tkT(k1,2,3),又T2 ,解以上方程得v m/s(k1,2,3)。题七答案:A详解:选A。在地球表面单摆的周期T1在星球表面单摆的周期又因为联立得。