【同步學(xué)練】高中物理人教版(2019)選擇性必修1：第2章4.課時分層作業(yè)9單擺習(xí)題

課時分層作業(yè)(九)單擺題組一單擺的回復(fù)力1．(多選)單擺是為研究振動而抽象出的理想化模型，其理想化條件是()A．?dāng)[線質(zhì)量不計B．?dāng)[線不伸縮C．?dāng)[球的直徑比擺線長度小得多D．?dāng)[角小于5°2．振動著的單擺的擺球通過平衡位置時，關(guān)于小球受到的回復(fù)力、合力及加速度的說法中正確的是()A．回復(fù)力為零，合力也為零B．回復(fù)力不為零，方向沿軌跡的切線C．合力不為零，方向沿軌跡的切線D．合力不為零，加速度不為零，方向指向懸點題組二單擺的周期3．(2022·河南焦作期中)要將秒擺的周期變?yōu)?s，下列措施可行的是()A．只將擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?B．只將振幅變?yōu)樵瓉淼?倍C．只將擺長變?yōu)樵瓉淼?倍D．只將擺長變?yōu)樵瓉淼?6倍4．(2022·四川綿陽段考)做簡諧運動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的12A．頻率不變，振幅不變B．頻率改變，振幅變大C．頻率改變，振幅不變D．頻率不變，振幅變小5．如圖所示，一漏斗裝滿沙子，用細線懸掛該漏斗做成一單擺。在漏斗小角度擺動，沙子緩慢漏出時，沿O1O2方向勻速拉動木板，漏出的沙子在木板上形成圖示曲線，不計漏斗擺動時所受的阻力，則在漏斗擺動過程中，下列說法正確的是()A．?dāng)[動的周期增大B．?dāng)[動的周期減小C．?dāng)[動的周期先增大后減小D．?dāng)[動的周期不變6．(2022·江蘇海安實驗中學(xué)月考)如圖所示，一小球在光滑槽內(nèi)做簡諧運動，下述方法可使小球的振動加快的是()A．減小小球的振幅B．增大光滑圓槽的半徑C．增大小球的振幅D．減小光滑圓槽的半徑7．(2022·山東煙臺月考)如圖甲所示，細線下端懸掛一個除去了柱塞的注射器，注射器內(nèi)裝上墨汁。將擺線拉開一較小幅度，當(dāng)注射器擺動時，沿著垂直于擺動的方向以速度v勻速拖動木板，得到噴在木板上的墨汁圖樣如圖乙所示，若測得木板長度為L，墨汁圖樣與木板邊緣交點P、Q恰好是振動最大位置處，已知重力加速度為g，則該單擺的等效擺長為()A．gv2C．25gL28．(2022·黃梅一中月考)如圖所示，一單擺懸于O點，擺長為L，若在O點正下方的O′點釘一個光滑釘子，使OO′＝L2，將單擺拉至A處由靜止釋放，小球?qū)⒃贏、C間來回擺動，B為最低點，若振動中擺線與豎直方向的夾角小于5°，重力加速度為gA．2πLg B．2πC．2πLg+9．在盛沙的漏斗下方放一木板，讓漏斗在紙面內(nèi)擺動起來，假設(shè)漏斗中細沙勻速流出，經(jīng)過一段時間后，觀察木板上沙子的堆積情況，不考慮空氣阻力，則沙堆的剖面(紙面內(nèi))應(yīng)是下列選項中的()ABCD10．(2022·北京玉淵潭中學(xué)期中)如圖所示為同一地區(qū)兩個單擺的振動圖像，實線是單擺甲的振動圖像，虛線是單擺乙的振動圖像。已知兩單擺的擺球質(zhì)量相同，則甲、乙兩個單擺的()A．?dāng)[長之比為1∶2B．?dāng)[長之比為2∶1C．最大回復(fù)力之比為1∶8D．最大回復(fù)力之比為8∶111．(多選)(2022·廣東佛山期末)小明用同一實驗器材(懸掛點高度、擺長、小球均相同)，進行了兩次單擺實驗(擺角均小于5°)，如圖所示，第一次實驗中，將小球從A處靜止釋放，第二次實驗中，將小球從B處靜止釋放，下列說法正確的是()A．第一次實驗中單擺的擺動周期較長B．若僅更換質(zhì)量更大的小球，單擺周期不變C．相比第二次實驗，第一次實驗中小球在最低點的重力勢能更大D．相比第二次實驗，第一次實驗中小球在最低點時，細繩對小球的拉力更大12．將一力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力，如圖甲所示，O點為單擺的懸點，現(xiàn)將擺球(可視為質(zhì)點)拉到A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球在豎直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為振動的平衡位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于5°且是未知量。圖乙表示由計算機得到的細線對擺球的拉力大小F隨時間變化的圖線，且圖中t＝0時刻為擺球從A點開始運動的時刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息(g取10m/s2)，求：(1)單擺的周期和擺長；(2)擺球的質(zhì)量。課時分層作業(yè)(九)A組基礎(chǔ)鞏固練1．ABC[單擺由擺線和擺球組成，擺線只計長度不計質(zhì)量，擺球只計質(zhì)量不計大小，且擺線不伸縮，A、B、C正確，D錯誤。]2．D3．C4．D5．C6．D7．B8．DB組能力提升練9．B10．D11．BD[由單擺的周期公式T＝2πl(wèi)g可知，單擺的周期與擺球質(zhì)量和擺動幅度均無關(guān)，兩次實驗中周期相同，故A錯誤，B正確；在最低點，兩球在最低點的高度相同，所以重力勢能相同，故C錯誤；由機械能守恒定律得mgl(1-cosθ)＝12mv2，由向心力公式可得F-mg＝mv2l，聯(lián)立可得F＝3mg-2mgcosC組創(chuàng)新拓展練12．解析：(1)對擺球受力分析如圖所示。擺球在一個周期內(nèi)兩次經(jīng)過平衡位置，結(jié)合題圖乙可知T＝0.4πs由單擺的周期公式T＝2πl(wèi)代入數(shù)據(jù)解得l＝0.4m。(2)擺球在最高點A，有Fmin＝mgcosα＝0