2022年高考物理学习单摆 .pdf

学会等效物理过程：1、如图所示，在一次消防演习中，质量为60kg 的消防队员欲到达距离楼顶 l=90m 处的房间。 他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑，当他滑到该房间的窗户A 处时，突然停止下滑，同时用脚将窗户踢开，自己反弹了一下， 然后进入窗内。 已知消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了时间 t=15s，试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力F 大小（取1 位有效数字） 。 （提示： g 取 10 ms2，3）解：由单摆周期公式：2LTg得 T=18 s 匀加速下滑时间62Ttts2225/lam stmgfma，300fmgmaN2、在竖直平面内有一段光滑圆弧轨道上的M、N 点等高， 它们所对圆心角小于100，P 点是圆弧最低点，在QP 之间搭一光滑斜面，将两小滑块（可视为质点）分别同时从Q 点和 M 点由静止释放，则两小滑块的相遇点一定在（B ）AP点B斜面 PQ 上一点CPM 弧上的一点D滑块质量较大的那一侧3、如图所示，沿X 方向存在一匀强电场，现在光滑绝缘的水平面上有一长为l 的绝缘细线，细线一端系在坐标原点O，另一端系一质量为m、带电量为 +q的小球， 此时小球保持静止现给小球一垂直于细线的很小的初速度v0，使小球在水平面上开始运动， 若小球在X 方向发生最大的位移大小为x，求匀强电场的场强 E 大小和小球第一次到达电势能最大的位置所需的时间t4、如图所示，半径为2m 的光滑圆环竖直放置，A 点为圆环的最低点，B 为圆环的最高点，圆心角 COA 小于 5 ，CDA 为光滑斜面， CEA为光滑圆弧面。小球由静止开始分别从C 点沿光滑斜面CDA 和圆弧面CEA 滑至 A 点，时间分别为t1、t2，试比较t1、t2的大小。5、如图所示，有一足够长的水平轨道AB，在 B 点处与一半径R=150m 的光滑弧形轨道 BC 相切， 一质量 M=0.99kg 的木块静止于B 处。 现有一颗质量m=10g 的子弹以v0=300m/s的水平速度从左边射入木块（未穿出木块），由于子弹与木块相互作用的时间极短，所以假定子弹撞击木块后两者仍在B 点， 并且一起沿光滑弧形轨道上滑，能够到达高h=0.45m 的最高处 C。已知木块与水平轨道AB 之间的动摩擦因数 0.5。试问：B C A D E O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页（1）子弹射入木块的瞬间由于摩擦产生了多少J 的内能？（2）子弹射入木块后，木块经多长时间停下？（1）ghMmmvE)(2120内（2 分）JE5.44545.010)99.001.0(30001.0212内（1 分）（2）因为997.016045.0160cosRhR，04.4（2 分） ，所以子弹与木块在弧形轨道上的运动可认为作类似单罢的简谐振动，则ssgRt56.124101602211（2分）又因为，ghMmvMmB)()(212，45.010212Bv，smvB/3（2 分）由Nf，gMmN)(，aMmf)(（1 分） ，得2/5105.0smga，所以savtB6 .0532（1 分） ，总时间sttt56.1821（1 分）6、如图所示，沿X 方向存在一匀强电场，现在光滑绝缘的水平面上有一长为l 的绝缘细线，细线一端系在坐标原点O，另一端系一质量为m、带电量为 +q的小球，此时小球保持静止现给小球一垂直于细线的很小的初速度v0，使小球在水平面上开始运动，若小球在X 方向发生最大的位移大小为x， 求匀强电场的场强E 大小和小球第一次到达电势能最大的位置所需的时间t15如图所示，固定曲面AC 是一段半径为4.0m 的光滑圆孤形成的，圆弧与水平方向相切于 A 点，AB10cm。现将一小物体先后从孤面顶端C 和圆孤中点D 处由静止释放， 到达孤面底端时的速度分别为v1和 v2，所需时间为t1和 t2，则下列关系正确的是（A ）（ A） v1 v2， t1t2（B）v1v2，t1t2（ C）v1 v2， t1t2（D）v1v2，t1t22、列通项公式1、 如图所示为一双线摆， 它是由两根等长细绳悬挂一小球而构成的，绳的质量可以忽略。已知两绳长均为了l，绳与水平方向夹角为，当摆球 A 垂直于纸面做简谐运动经过平衡位置时，另一个小球B 从A 球的正上方开始做自由落体运动，且正好打在A 球上，则小球B距平衡位置高度h 可能为多少？A B h lB A C h v0 O EXA B C D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页3、利用公式LTg22，用图像法求g（不影响 g 的准确）1、在用单摆测重力加速度的实验中：（1）实验时必须控制摆角，若摆长为1.2m，则要将摆球拉至离平衡位置约_m 处释放；（2）某同学实验时改变摆长，测出几组摆长L 和对应的周期T 的数据，作出 LT2图线，如图所示 利用图线上任两点A、B 的坐标（x1，y1） 、（x2，y2） ，可求得重力加速度g=_；（3）利用 LT2图线解决物理问题，可以提示我们： 若摆球的质量分布不均匀，将 _测量结果（填“影响” 、 “不影响”） 小于 0.11，121224xxyy，不影响2、将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露出筒外） ，如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l，并通过改变l 而测出对应的摆动周期T，再以 T2为纵轴、 l 为横轴，作出T2-l图像，则可以由此图像得出小筒的深度h 和当地的重力加速度 g。（1）如果实验中所得到的T2-l 图像如图乙所示，那么对应的图像应该是a、b、c中的 _。（2）由图像可知， 小筒的深度h_m；当地重力加速度g_m/s2。 （ 1）a ；（2） 0.3 、9.86 ；3、宝强同学在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他只好找到一块大小为3cm 左右，外形不规则的大理石块代替小球。实验步骤如下：A将石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O 点B用刻度尺测量OM 间尼龙线的长度L 作为摆长C将石块拉开一个大约 30 的角度，然后由静止释放D从摆球摆到平衡位置时该开始计时，测出30 次全振动的总时间为 t，由 Tt/30 得出周期E改变 OM 间尼龙线的长度，再做几次实验，记下相应的L 和 TF求出多次实验中测得的L 和 T 的平均值作为计算时使用的数据，代入公式LTg22，求出重力加速度g（1）你认为该同学以上实验步骤中有明显错误的是_（填序号）；（2）宝强同学又换了一种做法：先使OM 间尼龙线长度为某个值，测出其周期T1；后使 OM 间尼龙线长度比原来伸长了L，再测出摆的周期T2。那么，重力加速度的值可以A B L T2x1x2y1y20 T2 (s2) h a 1.2 b c l 30 0 40 l(cm) 1.6 甲乙M 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页表示为 _（用 T1、T2、L 表示）。（1） B C F （3 分）（2）212224TTLg精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页