1、课后素养落实(六)单摆(建议用时：40分钟)题组一单摆及其受力、运动分析1在如图所示的装置中，可视为单摆的是()A单摆的悬线要求无弹性且粗细、质量可忽略，摆球的直径与悬线长度相比可忽略，故A对，B、C错；悬点必须固定，故D错2关于单摆，下列说法正确的是()A摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B摆球受到的回复力是它所受的合力C摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D摆角很小时，摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比A回复力是使摆球回到平衡位置的力，其方向总是指向平衡位置，A选项正确；摆球所受的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，不是摆球所受的合力，B选项错误；摆球经过平衡位置时，回复
2、力为零，但由于摆球做圆周运动，有向心力，合力不为零，方向指向悬点，C选项错误；摆角很小时，回复力与摆球相对于平衡位置的位移大小成正比，但合力没有此关系，D选项错误3(多选)如图所示，对于做简谐运动的单摆，当所受回复力逐渐增大时，随之变小的物理量是()A摆线上的张力B摆球的振幅C摆球的重力势能D摆球的动能AD回复力逐渐增大时，摆球的重力沿切线方向的分力增大，速度变小，动能变小，重力势能增大，向心力减小，张力减小，振幅不变4有一个正在摆动的秒摆(T2 s)，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t1.6 s时，以下对摆球的运动情况及回复力变化情况正确的是()A正在向左做减速运动，回复力正在
3、增大B正在向右做减速运动，回复力正在增大C正在向右做加速运动，回复力正在减小D正在向左做加速运动，回复力正在减小D秒摆的周期为T2 s，取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，当t1.6 s时，即Tt1.6 sT，说明摆球正从最右端向平衡位置做加速运动，即向左做加速运动；由于摆角在变小，故F回mgsin 也在变小，A、B、C错误，D正确题组二单摆的周期5发生下述哪一种情况时，单摆周期会增大()A增大摆球质量B缩短摆长C减小单摆振幅D将单摆由山下移到山顶D由单摆的周期公式T2可知，g减小时周期会变大6将单摆和弹簧振子都放在竖直向上做匀加速运动的电梯中，则()A两者的振动周期都不变B两者的振动周期都
4、变小C单摆的振动周期变小，弹簧振子的振动周期不变D单摆的振动周期变小，弹簧振子的振动周期变大C弹簧振子的振动周期只与其本身的因素有关，跟物体的运动状态无关，所以弹簧振子的周期不变；当电梯加速向上运动时，单摆的等效重力加速度变大，单摆的周期变小，所以选项C正确7惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟如图1所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟图2所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是()图1 图2A甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动B甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动C乙
5、地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动D乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动C由甲到乙地摆动加快则说明周期变小，因T2，则重力加速度变大，要使周期不变小，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动，C正确8(多选)将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A摆线碰到障碍物前后的周期之比为32B摆线碰到障碍物前后的摆长之比为32C摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变AC由单摆的周期公式T2
6、知，LT2，由于是频闪照片，图中相邻两小球的影像的时间间隔是相同的，所以周期之比是9632，周期平方比即摆长比是94，则A正确，B错误；小球在摆动过程中机械能守恒，摆线经过最低点时，小球线速度不变，由vr可知r减小，角速度变大由向心力知识，Tmgm可知，r减小，摆线张力T变大，故C正确，D错误9摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取作t0)，当振动至t时，摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图像是图中的()DtT，最大速度时，单摆应在平衡位置，y0，v方向为y，沿y轴负方向，故D选项正确1(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是()A甲、乙两单摆的摆长
7、相等B甲摆的振幅比乙摆大C甲摆的机械能比乙摆大D在t0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆ABD由图看出，两个单摆的周期相同，同一地点g相同，由单摆的周期公式T2 得知，甲、乙两单摆的摆长L相等，故A正确；甲摆的振幅为10 cm，乙摆的振幅为7 cm，则甲摆的振幅比乙摆大，故B正确；尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小，故C错误；在t0.5 s时，乙摆具有最大负向位移，由a 可知，乙摆具有正向最大加速度，故D正确 2(多选)如图所示，一个光滑凹槽半径为R，弧长为L(已知RL)现将一质量为m的小球从凹槽边缘由静止释放，小球以最低点为平衡位置做简谐运动
8、已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A小球做简谐运动的回复力为重力和支持力的合力B小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力C小球做简谐运动的周期为2D小球做简谐运动的周期为2BD小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力，选项B正确，A错误；小球做简谐运动时，圆弧的半径相当于摆长，则其周期为2，选项C错误，D正确3将力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，AOBCOB，小于10且是未知量图乙表示
9、由计算机得到的细线对摆球的拉力F的大小随时间t变化的曲线，且图中t0时刻为摆球从A点开始运动的时刻试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息，求摆球的振动周期和摆长(g取10 m/s2)甲乙解析一个周期内摆球两次经过最低点，且在最低点细线的拉力最大，由Ft图线可知，单摆的周期T0.4 s单摆的周期T2，解得L0.4 m答案0.4 s0.4 m4两个等长的单摆，第一个放在地面上，另一个放在高空，当第一个单摆振动n次的同时，第二个单摆振动(n1)次如果地球半径为R，那么第二个单摆离地面的高度为多大？解析设第二个单摆离地面的高度为h，则距地心距离为(Rh)，设此处重力加速度为g，地表处重力加速度为g，则：由Gmg得：又由T2得：即由解得h答案