2022年高二物理第九章机械振动单摆知识点总结练习题 .docx

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1、精品_精品资料_核心出品必属精品免费下载三、单摆1、单摆： 在细线的一端拴一小球,另一端固定在悬点上,假如悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽视,线长又比球的直径大得多,这样的装置就叫做单摆2、单摆是实际摆的抱负化模型3 摆长:摆球重心到摇摆圆弧圆心的距离L=L0+R4 偏角:摆球摆到最高点时,细线与竖直方向的夹角（ 偏角一般小于 5）2、单摆的回复力：平稳位置是最低点, F回kx回复力是重力沿切线方向的分力, 大小为 mg sin,方向沿切线指向平稳位置单摆的周期只与重力加速度 g 以及摆长 L 有关.所以,同一个单摆具有等时性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_重力加速度 g:由单

2、摆所在的空间位置打算.纬度越低,高度越高, g 值就越小.不同星球上 g 值也不同.单摆作简谐运动时的动能和重力势能在发生相互转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒.小球摇摆到最高点时的重力势能最大,动能最小.平稳位置时的动能最大,重力势能最小.如取最低点为零势能点,小球摇摆的机械能等于最高点时的重力势能,也等于平稳位置时的动能.例一：用以下哪些材料能做成单摆 AF悬线：细、长、伸缩可以忽视摆球：小而重（即密度大）A. 长为 1 米的细线 B 长为 1 米的细铁丝 C.长为 0.2 米的细丝线D. 长为 1 米的麻绳 E.直径为 5 厘米的泡沫塑料球F.直径为 1 厘米的钢球G.直径为 1

3、 厘米的塑料球H. 直径为 5 厘米的钢球例 2.一摆长为 L 的单摆 ,在悬点正下方5L/9 处有一钉子 ,就这个单摆的周期是多少？T5L3g例 3、有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度.已知该单摆在海平面处的周期是T0,当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h.把的球看作质量匀称分布的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_半径为 R 的球体.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 7如下列图为一单摆的共振曲线,求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1.该单摆的摆长约为多少？（近似认为g=2 m/s2）A/cm8可

4、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 共振时摆球的最大速度大小是多少？如摆球的质量为50 克,就摆线的最大拉力是多少？4o0.250.5 0.75f/Hz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 11如下列图,在一根张紧的水平绳上,悬挂有a、b、c、d、e 五个单摆,让 a 摆略偏离平稳位置后无初速释放,在垂直纸面的平面内振动.接着其余各摆也开头振动.以下说法中正确的有：A各摆的振动周期与a 摆相同B各摆的振幅大小不同,c 摆的振幅最大C各摆的振动周期不同,c 摆的周期最长D各摆均做自由振动例 12如下列图. 曲轴上挂一个弹

5、簧振子, 转动摇把, 曲轴可带动弹簧振子上下振动.开头时不转动摇把, 让振子自由振动,测得其频率为2Hz. 现匀速转动摇把,转速为240r/min .（ 1）当振子稳固振动时,它的振动周期是多大？（ 2）转速多大时,弹簧振子的振幅最大？解：（ 1 ）f 弹簧振子 =2Hzf 摇把 =240r/60s=4Hz由于系统做受迫震惊所以 f 弹簧振子 =4Hz所以 T=1/4=0.25s（ 2） 由题意发生共振时弹簧振子的振幅最大 即 f 摇把 =2Hz时此时 转速为 120r/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CBBAB可编辑资料

6、- - - 欢迎下载精品_精品资料_ACD作业 4 单摆一、挑选题 每道题 4 分, 共 36 分1.A 关于单摆 , 以下说法不正确选项 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. 单摆的回复力是重力的分力B. 单摆的摆角小于 5, 可看作简谐振动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C. 单摆的振幅不论多大 , 其周期均为 2LD.单摆的振动是变加速圆周运动答案:Cg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2.A 将秒摆改为频率 1Hz 的摆 , 应实行 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. 摆球质量为原先的1 B. 振幅减小4可编辑资料 - -

7、 - 欢迎下载精品_精品资料_C. 摆长变为原先的 4 倍 D. 摆长为原先的1 答案 :D4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3.A 一个单摆从甲的到乙的, 发觉振动变快 , 为调整为原先的快慢 , 就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. 由于g甲g乙 , 应缩短摆长 B. 由于g甲g乙 , 应加长摆长可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C. 由于g甲g乙 , 应缩短摆长 D. 由于g甲 g乙 , 应加长摆长答案 :D可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.A 同一单摆放在甲的的振动频率为f

8、 1, 放在乙的的振动频率为f 2, 那么甲、乙两的的重力加速度之比为 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. f 1f 2B. f 2 C.f1f1 D. f 22222f 2f1答案 :C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5.A 对于单摆振动过程, 正确选项 A. 摆球机械能守恒 . 由于合外力为零B. 摆球经过最低点 , 动能最大 , 动量值最大C. 摆球向最高点摇摆时 , 动能转化为势能 , 且由于克服重力做功而机械能减小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D. 摆球到最高点时 , 动能为零 , 势能最大答案:BD6.B一物体在某行星表面受到的万

9、有引力是它在的球表面受到的万有引力的搬到此行星上后 , 此钟的分针走一整圈所经受的时间实际是1, 在的球上走得很准的摆钟4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. 1 4h B.1 h C.2hD.4h 答案 :C2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7.B 以平稳位置为坐标原点, 单摆摆到平稳位置时 , 以下说法正确选项A. 摆球所受的合力为零B. 摆球的速度为零C. 摆球的回复力为零D. 摆球的位移为零答案 :CD8.B用空心铁球内部装水作摆球, 如球的正下方有一小孔, 水不断流出 , 从球内装满水到全部流出为止的过程

10、中 , 其振动周期的大小是 A. 不变 B. 变大 C. 先变大后变小D. 先变小后变大答案:C9.BA 、B 两个单摆 , 在同一的点 A 全振动 N1 次的时间内 B 恰好全振动了N2 次, 那么 A、B 摆长之比为 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1A. N 1 2N 21B. N 2 2N 1C. N 1 2 D.N 2 N 2 2 答案 :DN 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、填空题 每空 8 分, 共 24 分10.B 甲、乙两个单摆 , 甲的摆长为乙的 4 倍, 甲摆的振幅是乙摆的3 倍, 甲摆球的质量是乙的2 倍, 那么甲摆可编辑资料 -

11、- - 欢迎下载精品_精品资料_动 5 次的时间里 , 乙摇摆次答案 :1011.BA 、B 两单摆 . 当 A 摇摆 20 次,B 摇摆 30 次, 已知 A 摆摆长比 B 摆摆长短 40cm, 就 A、B 两摆的摆长分别为cm 和cm 答案:72;32三、运算题 每道题 10 分, 共 40 分12.C 如下列图 , 在 O点悬有一细绳 , 绳上串有一个小球B, 并能顺着绳子滑下来 , 在 O 点正下方有一半径为R 的光滑圆弧 , 圆心位置恰好为 O 点, 在圆弧轨道上接近O处有另一小球A, 令 A、B 两球同时开头无初速度 释放 , 如 A 球第一次到达平稳位置时正好能够和B 碰上 ,

12、就 B 球与绳之间的摩擦力与B 球重力之比是多可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_少. 运算时 2=10,g=9.8m/s2 答案:1:5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2213.C 在测量某的的重力加速度时, 用了一个摆长为 2m的单摆测得 100 次全振动时间为 284s. 这个的方的重力加速度多大 .如拿到月球 月球的重力加速度为1.6m/s 上去 , 单摆的周期变为多大 .答案:9.8m/s14.C 如下列图在一个半径为R的光滑圆弧形轨道的圆心处有一个静止的小球A在轨道的边缘处有一个小球B 设轨道长度远小于半径R,让 A、B 两球同时由静止开头运动, 通过运

13、算说明哪一个球先到达轨道的最低点答案 :A 球15.C 的震仪水平摆的周期 图所示是一种记录的震装置的水平摆 , 摆球固定在边长为 l 、质量可忽视不计的等边三角形的顶点 A 上, 它的对边 BC跟竖直线成不大的夹角 , 摆球可绕固定轴 BC摇摆 , 求摆球微小摇摆时的周期 .答案 :解法一 :如下列图 ,过 A 点做 BC 的垂线 ,交 BC 于 O 点,OA 即为等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_效摆长 ,为 llsin603 l ,摆球在平稳位置时 ,把摆球的重力G分解2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为与 BC 平行的分力 G1 和与 BC 垂直的分力

14、G2,G2 =mgsin 其等效重力加速度 g =gsin故,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该摆做微小摇摆时的周期为lT22g3l 2gsin.略解法二可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_作业 5 简谐运动的能量共振一、挑选题 每道题 6 分, 共 54 分1.A 对做简谐运动的物体来说, 当它通过平稳位置时 , 具有最大值的是 A. 加速度 B. 势能 C.动能 D. 回复力答案 :C2.A 做简谐运动的物体, 在运动到最大位移时 , 具有最大值的物理量是A. 加速度 B. 速度 C.动能 D. 势能 E. 回复力答案 :DE3.A 假如存在摩擦和空气阻力, 那

15、么任何物体的机械振动严格的讲都不是简谐运动, 在振动过程中振幅、周期和机械能将 A. 振幅减小, 周期减小, 机械能减小B. 振幅减小 , 周期不变 , 机械能减小C. 振幅不变, 周期减小, 机械能减小D. 振幅不变 , 周期不变 , 机械能减小答案:B4.A 摇摆着的单摆 , 振幅会越来越小 , 对此所作的以下描画中 , 正确选项 A. 单摆做阻尼振动 , 在振动的过程中动能始终变小B. 单摆做阻尼振动 , 在振动过程中机械能肯定变小C. 摆球向上摇摆过程中 , 动能减小 , 势能增加 , 机械能可能不变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D. 摆球向上摇摆过程中 , 增加的势

16、能肯定大于削减的动能答案:B5.A 一个水平弹簧振子, 振子的质量为 m,当振子到达最大位移处时, 立刻给振子粘上一个质量为让它们一起振动 , 那么 A. 振子的振幅变小 B. 振子的周期不变C. 振子的机械能变大D. 振子达到平稳位置的速度变小答案:D4的物体 ,m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6.BA 、B 两个单摆 ,A 摆的固有频率为 f,B摆的固有频率为 4f, 如让它们在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动 , 那么 A、B 两个单摆比较 A.A 摆的振幅较大 , 振动频率为 fB.B摆的振幅较大 , 振动频率为 5fC.A 摆的振幅较大 , 振动频率为 5fD.

17、B 摆的振幅较大 , 振动频率为 4f 答案 :B7.B 一船在海上以某速度朝东北方向行驶, 正遇上自北向南的海浪 , 海浪每分钟拍打船体15 次, 船在水中振动的固有周期是 6s, 为防止发生共振 , 以下可采纳的四种措施中, 最有效的是 A. 把船改向东航行, 并使船速增大B. 把船改向东航行, 并使船速减小C. 把船改向北航行, 并使船速增大D. 把船改向北航行, 并使船速减小答案:C8.B 以下关于共振的说法错误选项A. 共振现象总是有害的 , 所以应尽量防止共振的发生B. 队伍不能用整齐的步伐过桥, 是为了防止产生周期性的驱动力, 防止发生共振C. 共振筛是通过转变驱动力的频率使它接

18、近筛的固有频率, 产生共振 , 提高筛除杂物的效率D. 应用共振时 , 设法使驱动力频率跟受迫振动物体的固有频率接近或相等.防止共振危害时, 设法使驱动力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的频率跟受迫振动物体的固有频率相差很大答案:A9.B如下列图 , 在曲轴上悬挂一个弹簧振子, 如不转动把手 , 让振子上下振动 , 其振动周期为T1, 现使把手以周期 T2 匀速转动 T 2T1, 当运动稳固后那么A. 弹簧振子振动周期为T1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B. 弹簧振子振动周期为T1T 2 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C. 要使弹簧振子振幅

19、增大, 可让把手转速减小D. 要使弹簧振子振幅增大, 可让把手转速增大答案 :C10.B把一个筛子用四根弹簧支起来, 筛子上一个电动偏心轮, 它每转一周 , 给筛子一个驱动力 , 这样就做成了一个共振筛 , 筛子做自由振动时, 完成 10 次全振动用时 15s, 在某电压下 , 电动偏心轮转速是36r/min已知增大电压可使偏心轮转速提高.增加筛子质量, 可以增大筛子的固有周期, 那么要使筛子的振幅增大, 以下哪些做法是正确的 A. 提高输入电压 B. 降低输入电压C. 增加筛子质量 D.减小筛子质量答案:AC11.C如下列图 , 曲轴上悬挂一弹簧振子, 转动摇把 , 曲轴可以带动弹簧振子上下

20、振动, 开头时不转动摇把 , 让振子上下自由振动 , 测得振动频率为2Hz, 然后匀速转动摇把, 转速为 240r/min当振子振动稳固后, 振子的振动周期是A.0.5sB.0.25sC.2sD.4s答案 :B二、填空题 每空 6 分, 共 24 分12.C 如下列图 , 为某物体做受迫振动的共振曲线, 从图中可知该物体振动的固有频率是 Hz 在驱动力频率由 150Hz 增大到 250Hz 的过程中 , 物体振动的振幅变化趋势是 200Hz, 是由小到大 , 再由大到小13.C水平放置的弹簧振子由两个粘在一起的质量相等的物块组成, 在振动过程中当弹簧拉得最长时, 如其可编辑资料 - - - 欢

21、迎下载精品_精品资料_中一个物块脱落 , 就此弹簧的振幅将为原先的 倍, 最大速率为原先的 倍:1,2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三、运算题 每道题 11 分, 共 22 分14.C 汽车沿一条起伏不平的大路行驶, 路面上凸起处相隔的距离大约都是16m,汽车的车身是装在弹簧上的,当汽车以 8m/s 的速度行驶时 , 车身起伏振动的最剧烈, 就弹簧的固有频率是多少.答案:0.5Hz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_15.C 如下列图是一单摆的共振曲线, 该单摆的摆长约为多少 .共振时单摆的振幅多大.共振时单摆摆球的最2大加速度和最大速度各是多少.g 取 10m/

22、s 答案 : 从共振曲线知 , 单摆的固有频率 f=0.5Hz,由 f1g2l可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_得摆长 lg42 f 21043.142m1m0.52可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_发生共振时 , 单摆振动的振幅最大 ,A=8cm, 设摆线偏离竖直方向的最大偏角为, 由机械能守恒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_定律得mgl1cos 1 mv 2 而 1cos2sin2 22A 很小时）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m2222l 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以 v mAgl l0.0810 11m / s0.25m / s 摆球运动到最高点时加速度最大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mgsinma m, amgsing A10l0.0810.8m / s2 可编辑资料 - - - 欢迎下载