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1. 对单摆振动过程,正确的描述是( )
A.
摆球机械能守恒,因它所受合外力为零
B.
摆球过最低点时,动能最大
C.
摆球向最高点摆动时,动能转化为势能,并且因克服重力做功而机械能减少
D.
摆球到最高点时,动能为零,势能最大
【考点】
单摆及其回复力与周期;
【答案】
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多选题
容易
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能力提升
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拓展培优
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1. 下列哪些情况下,单摆周期会减小( )
A.
减小摆长
B.
增加摆长
C.
将单摆由地球赤道移至地球两极
D.
将单摆由地球两极移至地球赤道
多选题
容易
2. 一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的
。
A.
位移增大
B.
速度增大
C.
回复力增大
D.
机械能增大
多选题
容易
3. 如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着5个单摆,其中A、E摆长相同,先使A摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( )
A.
各摆摆动的周期均与A摆相同
B.
B摆振动的周期最短
C.
C摆振动的周期最长
D.
E摆的振幅最大
多选题
容易
1. 某同学在探究单摆运动中,图a是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图,图b是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像,根据图b的信息,π
2
≈g,下列说法正确的是( )
A.
用米尺量得细线长度L,即摆长为L
B.
摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力
C.
从t=0时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.5s
D.
由图可计算出单摆的摆长为0.64m
多选题
普通
2. 图中是甲、乙两名游客体验“悬崖秋千”的情境,甲、乙游客的质量和摆幅均不相等,忽略空气阻力作用,两游客均可视作质点且摆幅较小,下列说法正确的有( )
A.
甲游客在
点机械能大于
点
B.
甲游客在
点受到的回复力大于
点
C.
甲、乙游客在
点的速度大小相等
D.
甲、乙游客从最低点运动到最高点的时间近似相同
多选题
普通
3. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示,根据振动图像可以判定( )
A.
若甲、乙两单摆在同一地点摆动,甲、乙两单摆摆长之比是9:4
B.
甲、乙两单摆振动的频率之比是3:2
C.
甲、乙两单摆振动的周期之比是2:3
D.
若甲、乙两单摆在不同地点摆动,但摆长相同,则甲、乙两单摆所在地点的重力加速度之比为4:9
多选题
普通
1. 图1所示为辽宁抚顺地标性建筑——“生命之环”,一位学生欲运用所学物理知识估测其高度。测量的原理示意图如图2所示,他找来一个光滑小球,将其由“环”内壁上的P点(靠近最低点)由静止释放,则小球沿环内壁往返运动。某时刻小球到达P点时利用手机的秒表计时功能开始计时,此后小球第n次回到P点时停止计时,所测得时间为t。已知当地的重力加速度为g,由此可知生命之环的高度约为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
2. 如图所示,在地球上同一个地区创设不同的条件进行单摆实验。图甲装置置于真空中,悬点处固定一带正电的小球,绝缘细线下端连接另一带正电小球,周期记为
;图乙中,单摆的悬点在一向下加速的电梯顶端,周期记为
;图丙中的摆球带正电,在如图所示的匀强磁场中进行摆动,周期记为
;图丁中的摆球带正电,在如图所示的匀强电场中进行摆动,周期记为
。若四个单摆的摆长一样长,则周期关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
3. 如图所示,一单摆做小角度摆动,摆球自
点由静止释放,由左向右通过平衡位置O。到达右侧最高点
。不计空气阻力,对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A.
摆球从
运动到
的过程中,速度先增大后减小
B.
摆球从
运动到
的过程中,速度先减小后增大
C.
摆球从
运动到
的过程中,摆球的回复力先增大后减小
D.
摆球从
运动到
的过程中,摆球的回复力先减小后增大
点处合外力为零
单选题
普通
1. 人类一直以来对月球充满了好奇和向往,各国也加快了对月球的探索。2024年5月3日“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场发射,“嫦娥六号”探测器在月球着陆,并在月球表面采样成功。假设“嫦娥六号”探测器在月球表面做了一个单摆实验,测得单摆的摆长为
, 周期为
。某学校高二(1)班观看了这个场景,想根据单摆实验测出地球表面的重力加速度,某同学在实验室做了一个单摆实验,用刻度尺测得单摆的摆长为
, 周期为
, 不考虑地球和月球的自转。已知月球半径为
, 引力常量为
。求:
(1)
月球表面重力加速度和地球表面的重力加速度大小之比;
(2)
月球的平均密度。
解答题
普通
2. 如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置,设摆球向右运动为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,根据图像:
(1)
写出摆球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式;
(2)
若取当地的重力加速度为
, 取
, 求单摆的摆长。
解答题
普通
3. 如图所示,长为L
2
= 1.5 m的水平传送带左右两端与水平轨道平滑连接,传送带以v
0
= 4.0 m/s的速度逆时针匀速转动;左侧粗糙轨道RQ的长为L
1
= 3.25 m,左端R点固定有弹性挡板;右侧光滑轨道PN的长为L
3
= 3.5 m,其右端与半径大于100 m的光滑圆弧轨道的一小段相切(N点为圆弧轨道的最低点)。现将一可视为质点的小物块从圆弧轨道上某位置由静止释放,物块向左运动至挡板处与挡板发生弹性碰撞后向右刚好能运动到P点。已知小物块与传送带以及左侧轨道的滑动摩擦因数均为μ = 0.1,重力加速度g取10 m/s
2
, π
2
= 10,不计物块与挡板的碰撞时间。
(1)
求物块第一次到达Q点时的速度大小;
(2)
为满足上述运动,求物块从圆弧轨道上释放高度的范围;
(3)
当物块从圆弧轨道上高度为0.8 m的位置由静止释放后,发现该物块在圆弧轨道上运动的时间与从N点运动至第二次到达P点的时间相等,求圆弧轨道的半径。
解答题
困难