2-5-實(shí)驗(yàn)：用單擺測量重力的加速度2-6受迫振動-共振(2019人教版選擇性必修第一冊)(原卷版)

2.5實(shí)驗(yàn)：用單擺測量重力的加速度2.6受迫振動共振課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級練培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．某實(shí)驗(yàn)小組利用單擺測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葘?shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)某次測得的重力加速度的值偏大，其原因可能是（）A．以擺球直徑和擺線長之和作為擺長來進(jìn)行計(jì)算B．單擺所用擺球質(zhì)量太大C．把n次全振動時(shí)間誤當(dāng)成n－1次全振動時(shí)間D．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過早按下2．對于阻尼振動，下列說法不正確的是（）A．阻尼振動就是減幅振動，其振動的能量不斷減少B．實(shí)際的振動系統(tǒng)不可避免地要受到阻尼作用C．阻尼振動的振幅、振動能量、振動周期逐漸減小D．對做阻尼振動的振子來說，其機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能3．如圖是擺球做阻尼振動的振動圖像，下列說法正確的是（）A．振動過程中周期變小B．振動過程中周期變大C．?dāng)[球A時(shí)刻的勢能等于B時(shí)刻的勢能D．?dāng)[球A時(shí)刻的動能等于B時(shí)刻的動能4．如圖是一單擺做阻尼振動的位移—時(shí)間圖像，比較擺球在與時(shí)刻的下列物理量，（代表點(diǎn)重力勢能，代表點(diǎn)重力勢能）以下說法正確的是（

）A．速率 B．受到的拉力C．重力勢能 D．機(jī)械能5．兩個(gè)彈簧振子，甲的固有頻率為f，乙的固有頻率為8f，若它們均在頻率為9f的驅(qū)動力作用下做受迫振動，則（）A．振子甲的振幅較大，振動頻率為fB．振子乙的振幅較大，振動頻率為9fC．振子甲的振幅較大，振動頻率為9fD．振子乙的振幅較大，振動頻率為8f6．如圖所示，用輕質(zhì)絲線與小鐵球（可看作質(zhì)點(diǎn)）組成單擺甲，將擺球拉開一個(gè)微小的角度后由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，擺球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的動能為Ek、加速度為a，第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間為t。將此單擺與其他幾個(gè)單擺拴在一條張緊的水平繩上，發(fā)現(xiàn)在甲擺動后其他單擺也跟著擺動起來，其中乙的擺動幅度最大。下列說法中正確的是（

）A．甲單擺的絲線長度為B．甲單擺動能的變化周期為4tC．甲單擺在B點(diǎn)的加速度為零D．乙單擺的擺球質(zhì)量和甲單擺的擺球質(zhì)量相等7．2022年3月17日19時(shí)33分在我國臺灣島東部的琉球群島發(fā)生5.5級地震，震源深度為，北侖區(qū)新碶街道某位家住22樓的網(wǎng)友反映“震感明顯”，而北侖區(qū)白峰街道的居民普遍反映“沒有明顯感覺”。針對這一事件，下列同學(xué)的認(rèn)識中科學(xué)合理的是（）A．白峰街道居民沒有感覺是因?yàn)榈卣鸩ǖ竭_(dá)白峰時(shí)，未發(fā)生受迫振動B．新碶街道高樓的固有頻率與當(dāng)時(shí)地震波的頻率更加接近C．地震波在北侖區(qū)發(fā)生疊加，新碶處在振動加強(qiáng)帶上，白峰恰好處在減弱帶上D．應(yīng)對新碶的高樓采取物理措施改變它們的固有頻率以防止再次發(fā)生地震災(zāi)害8．把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上安一個(gè)電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動力，這樣就做成了一個(gè)共振篩，如圖所示。篩子做自由振動時(shí)，完成10次全振動用時(shí)15s。在某電壓下，偏心輪轉(zhuǎn)速是36r/min。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量或減小彈簧勁度系數(shù)均可以增大篩子的固有周期。那么要使篩子的振幅增大，下列做法正確的是（）A．更換勁度系數(shù)更大的彈簧 B．降低輸入電壓C．增加篩子質(zhì)量 D．減小篩子質(zhì)量9．(多選)對用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．如果有兩個(gè)大小相等且都帶孔的鐵球和木球，應(yīng)選用鐵球作擺球B．單擺偏角不超過5°C．為便于改變擺長，可將擺線的一頭繞在鐵架臺上的圓桿上以代替鐵夾D．測量擺長時(shí)，應(yīng)用力拉緊擺線10．如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可帶動彈簧振子上下振動。開始時(shí)不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子自由振動，測得其頻率為2Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min。則（）A．當(dāng)振子穩(wěn)定振動時(shí)，它的振動周期是0.5sB．當(dāng)振子穩(wěn)定振動時(shí)，它的振動頻率是4HzC．當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，彈簧振子的振幅增大D．當(dāng)搖把轉(zhuǎn)動的頻率減小到接近彈簧振子的頻率時(shí)，彈簧振子的振幅增大E．彈簧振子的振幅與轉(zhuǎn)速有關(guān)11．（多選）如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個(gè)擺，a、c擺的擺長相同且小于b擺的擺長。當(dāng)a擺振動的時(shí)候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來。圖乙是c擺穩(wěn)定以后的振動圖像，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A．a(chǎn)、b、c單擺的固有周期關(guān)系為Ta=Tc<TbB．b、c擺振動達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，c擺振幅較大C．由圖乙可知，此時(shí)b擺的周期大于t0D．a(chǎn)擺的擺長為12．（多選）共振現(xiàn)象是指一個(gè)物理系統(tǒng)在其自然的振動頻率（所謂的共振頻率）下趨于從周圍環(huán)境吸收更多能量的趨勢。自然中有許多地方有共振的現(xiàn)象。人類也在其技術(shù)中利用或者試圖避免共振現(xiàn)象。如圖所示為一個(gè)單擺在地面上做受迫振動的共振曲線（振幅與驅(qū)動力頻率的關(guān)系），下列說法正確的是（）（

）A．此單擺的固有周期為2sB．此單擺的擺長約為2mC．若僅擺長增大，單擺的固有頻率增大D．若僅擺長增大，共振曲線的峰將向左移13．某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：（1）用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑，測量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為___________cm。（2）小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是___________（填選項(xiàng)前的字母）。A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)B．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小（3）某同學(xué)由測量數(shù)據(jù)作出L—T2圖線，根據(jù)圖線得到直線斜率為k，那么重力加速度g=___________（用k和π表示）。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練14．在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）若完成n次全振動的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測得的擺線長（懸點(diǎn)到擺球上端的距離）為，用刻度尺測得擺球的直徑為d，用上述物理量的符號寫出測重力加速度的一般表達(dá)式___________。（2）實(shí)驗(yàn)中某問學(xué)發(fā)現(xiàn)測得的重力加速度的值總是偏大，下列原因中可能的是___________A．實(shí)驗(yàn)室處在高山上，距離海面太高B．單擺所用的擺球質(zhì)量太大了C．實(shí)際測出n次全振動的時(shí)間t，誤作為次全振動的時(shí)間D．以線長作為擺長來計(jì)算（3）甲同學(xué)測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，畫出如圖圖像中的實(shí)線OM；乙同學(xué)也進(jìn)行了與甲同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)后他發(fā)現(xiàn)測量擺長時(shí)忘了加上擺球的半徑，則該同學(xué)做出的圖像為___________（選填：①②③④）（4）丙同學(xué)將單擺固定在力傳感器上，得到了拉力隨時(shí)間的變化曲線，已知擺長，根據(jù)圖中的信息可得，重力加速度___________（取，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）15．物理興趣小組在實(shí)驗(yàn)室做“用單擺測量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列最合理的裝置是______；A．B．C．D．（2）該小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)擬合得到單擺周期T與擺長L的關(guān)系方程為：。由此可以得出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萠_____（取3.14，結(jié)果保留2位有效數(shù)字），從方程中可知與L沒有成正比關(guān)系，其原因可能是______A．小球擺動過程中，可能擺角太大B．計(jì)算擺長時(shí)，可能多加了小球的半徑C．計(jì)算擺長時(shí)，可能少加了小球的半徑D．開始計(jì)時(shí)，小球可能在最高點(diǎn)16．某學(xué)習(xí)小組“利用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，請?jiān)跈M線上完成相應(yīng)內(nèi)容。（1）若該同學(xué)測得的重力加速度值偏大，其原因可能是________。A．單擺的懸點(diǎn)未固定緊，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了B．把50次擺動的時(shí)間誤記為49次擺動的時(shí)間C．開始計(jì)時(shí)，秒表過早按下D．測擺線長時(shí)擺線拉得過緊（2）若實(shí)驗(yàn)過