2.4 單擺 培優(yōu)提升練習(xí)（含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2.4單擺一、單選題1．（2022·上海師大附中高三學(xué)業(yè)考試）單擺的振動(dòng)圖像，根據(jù)此振動(dòng)圖像不能確定的物理量是（）A．?dāng)[長 B．回復(fù)力 C．頻率 D．?dāng)[角2．（2022·全國·高二專題練習(xí)）關(guān)于單擺，下列說法中正確的是（）A．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是它受到的合力B．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過程中加速度的方向始終指向平衡位置C．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過軌跡上的同一點(diǎn)，加速度是不變的D．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時(shí)，加速度為零3．（2022·山東濰坊·高二期末）電場強(qiáng)度大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中，一長度為L的絕緣細(xì)線，一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可質(zhì)為質(zhì)點(diǎn)），小球靜止在圖中A點(diǎn)，細(xì)線繃緊?，F(xiàn)將小球拉至B點(diǎn)（），由靜止釋放。已知重力加速度為g。則小球做簡諧運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．機(jī)械能守恒B．回復(fù)力等于重力、電場力和細(xì)線拉力的合力C．周期為D．周期為4．（2021·全國·高二專題練習(xí)）某同學(xué)利用如圖所示的單擺繪制出振動(dòng)圖像，若當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為9.8m/s2，估算此單擺的擺長并寫出其振動(dòng)方程（）A．1m，x=3sinπt（cm） B．2m，x=3sinπt（cm）C．1m，x=3cosπt（cm） D．2m，x3cosπt（cm）5．（2022·北京市廣渠門中學(xué)高二階段練習(xí)）一只單擺，在第一個(gè)星球表面上的振動(dòng)周期為，在第二個(gè)星球表面上的振動(dòng)周期為。若這兩個(gè)星球的質(zhì)量之比，半徑之比，則等于（）A． B． C． D．6．（2022·浙江·高考真題）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置O拉到A后釋放，小球在O點(diǎn)附近來回振動(dòng)；圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點(diǎn)來回?cái)[動(dòng)。若將上述裝置安裝在太空中的我國空間站內(nèi)進(jìn)行同樣操作，下列說法正確的是（）A．甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止B．甲圖中的小球仍將來回振動(dòng)C．乙圖中的小球仍將來回?cái)[動(dòng)D．乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)二、多選題7．（2021·湖南·嘉禾縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，為一小球做單擺運(yùn)動(dòng)的示意圖，其中點(diǎn)為平衡位置，、為最大位移處，、點(diǎn)為關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．小球在、點(diǎn)受重力和回復(fù)力B．小球在點(diǎn)的合外力就是回復(fù)力C．小球在點(diǎn)時(shí)合外力不為0D．小球在點(diǎn)、點(diǎn)的回復(fù)力大小相等8．（2020·全國·高三課時(shí)練習(xí)）制作一個(gè)單擺，合理的做法是（）A．?dāng)[線細(xì)而長 B．?dāng)[球小而不太重C．?dāng)[球外表面光滑且密度大 D．端點(diǎn)固定且不松動(dòng)9．（2021·四川·閬中市川綿外國語學(xué)校高二期中）如圖所示，三根細(xì)線a、b、c于O處打結(jié)，每根細(xì)線的長度均為L，a、b細(xì)線上端固定在同一水平面上相距為的A、B兩點(diǎn)上，c細(xì)線下端系著一個(gè)小球（小球直徑可以忽略），小球質(zhì)量為m，下列說法正確的是（）A．小球可以在紙面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為B．小球可以在與紙面垂直的平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為C．小球可以在紙面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為D．小球可以在與紙面垂直的平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為10．（2022·全國·高二）長度為的輕繩上端固定在點(diǎn)，下端系一可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球。在點(diǎn)正下方，距點(diǎn)為處的點(diǎn)固定一顆小釘子?，F(xiàn)將小球拉到點(diǎn)，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球。點(diǎn)是小球運(yùn)動(dòng)的最低位置，點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）是小球能夠到達(dá)的左方最高位置。已知點(diǎn)與點(diǎn)之間的高度差為，。、、、、始終在同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，不?jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A．點(diǎn)與點(diǎn)高度差小于B．若釘子可在、間移動(dòng)且與距離合適，小球有可能繞點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)C．小球從離開點(diǎn)到第一次回到點(diǎn)用時(shí)D．小球從離開點(diǎn)到第一次回到點(diǎn)用時(shí)11．（2020·全國·高三課時(shí)練習(xí)）如圖所示是甲，乙兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像，則下列說法中正確的是（）A．甲、乙兩擺的振幅之比為2∶1B．s時(shí)，甲擺的重力勢能最小，乙擺的動(dòng)能為零C．甲、乙兩擺的擺長之比為4∶1D．甲擺的機(jī)械能比乙擺的大三、填空題12．（2021·上?！じ咭徽n時(shí)練習(xí)）如圖所示，將擺長為l的單擺置于光滑斜面上，讓其做簡諧運(yùn)動(dòng)，則周期T的表達(dá)式為_______.13．（2021·海南·陵水黎族自治縣民族中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖甲所示是演示沙擺振動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置，沙擺的運(yùn)動(dòng)可看作是簡諧運(yùn)動(dòng)。若用力F向外拉木板使木板以0.20m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的木板上長度為0.60m范圍內(nèi)的振動(dòng)圖象，那么這次實(shí)驗(yàn)所用的沙擺的周期為______s，擺長為______m。（答案保留兩位有效數(shù)字，計(jì)算時(shí)取π2＝10，g取10m/s2）14．（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示為利用單擺原理制作的機(jī)械擺鐘的結(jié)構(gòu)示意圖，將該擺鐘從赤道帶到兩極，發(fā)現(xiàn)擺鐘走時(shí)變______（填“快”或“慢”）了，為使擺鐘走時(shí)準(zhǔn)確，需旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺母使金屬圓盤沿?cái)[桿向______（填“上”或“下”）移動(dòng)；在冬季走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘到了夏季，為使擺鐘走時(shí)準(zhǔn)確，需旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺母使金屬圓盤沿?cái)[桿向______（填“上”或“下”）移動(dòng)。四、解答題15．（2021·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，光滑的半球殼半徑為R，O點(diǎn)在球心O′的正下方，一小球甲（可視為質(zhì)點(diǎn)）由距O點(diǎn)很近的A點(diǎn)由靜止釋放，R?。（1）若小球甲釋放的同時(shí)，另一小球乙（可視為質(zhì)點(diǎn)）從球心O′處自由落下，求兩球第一次到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間比；（2）若小球甲釋放的同時(shí)，另一小球丙（可視為質(zhì)點(diǎn)）在O點(diǎn)正上方某處自由落下，為使兩球在O點(diǎn)相碰，小球應(yīng)由多高處自由落下？16．（2021·全國·高二單元測試）如圖所示,一塊涂有炭黑的玻璃板,質(zhì)量為2kg,在拉力F的作用下,在t=0時(shí)由靜止開始豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．一個(gè)裝有水平振針的振動(dòng)頻率為5Hz的固定電動(dòng)音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線,量得OA=1.5cm,BC=3.5cm．求自玻璃板開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多長時(shí)間才開始接通電動(dòng)音叉的電源?接通電源時(shí),玻璃板的速度是多大?(g取10m/s2)17．（2020·全國·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，單擺的擺長為L，將擺拉到A點(diǎn)處由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，由于擺線中點(diǎn)M處有一釘子，結(jié)果使擺線沿MB方向偏離直線。擺球在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度均為零，設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。求：（1）證明：該擺在一定條件下周期為；（2）為了使上面公式適用，求圖中所示的、角的范圍。18．（2021·北京豐臺(tái)·高三開學(xué)考試）如圖所示一個(gè)擺長為的單擺，擺球質(zhì)量為，靜止于平衡位置。另有質(zhì)量均為的小球n個(gè)與擺球在同一高度且在同一直線上，以相同的速度向左運(yùn)動(dòng)，相鄰兩小球到達(dá)擺球平衡位置的時(shí)間間隔是1秒鐘。每一個(gè)小球與擺球相撞后都和擺球粘在一起共同運(yùn)動(dòng)。（擺球和小球均視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2）求：(1)擺球擺動(dòng)的最大高度；(2)第8個(gè)小球與擺球相撞后，擺球的速度；答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁