（江蘇專版）2022年高考物理總復習 課時作業(yè)五十三 實驗十一 單擺的周期與擺長的關系

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1、（江蘇專版）2022年高考物理總復習 課時作業(yè)五十三 實驗十一 單擺的周期與擺長的關系 1．關于單擺擺球在運動過程中的受力，下列結論正確的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．擺球受重力、擺線的張力、回復力、向心力作用 B．擺球的回復力最大時，向心力為零；回復力為零時，向心力最大 C．擺球的回復力最大時，擺線中的張力大小比擺球的重力大 D．擺球的向心力最大時，擺球的加速度方向沿擺球的運動方向 2．某同學做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，測得的重力加速度數值明顯大于當地的重力加速度的實際值．造成這一情況的可能原因是(　　)

2、 A．測量擺長時，把懸掛狀態(tài)的擺線長當成了擺長 B．測量周期時，當擺球通過平衡位置時啟動秒表，記為第0次，此后擺球第30次通過平衡位置時制動秒表，讀出經歷的時間為t，并由計算式T＝求得周期 C．開始擺動時振幅過小 D．所用擺球的質量過大 3．(多選)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，由于擺球形狀不規(guī)則，無法準確測量擺長l，但擺線的長度l′可以準確測量．現(xiàn)使用同一擺球，多次改變擺線長度l′并測得每一次相應的擺動周期T.對于數據的處理方法，下列說法中正確的是(　　) A．l′與T2不是直線關系 B．擺長l可以利用l′-T2圖線求出 C. l′與T2是直線

3、關系，在理論上，l′-T2直線的斜率與 l-T2直線的斜率相同 D．l′與T2是直線關系，在理論上，l′-T2直線的斜率與 l-T2直線的斜率不同 4．在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼很快就抖動起來，而且越抖越厲害，后來人們經過了艱苦地探索，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法解決了這一問題，在飛機機翼前裝置配重桿的主要目的是 (　　) A．加大飛機的慣性 B．使機體更加平衡 C．使機翼更加牢固 D．改變機翼的固有頻率 5．(多選)一個單擺做受迫振動，其共振曲線(振幅A與驅動力的頻率f的關系)如圖所示，則(　　) 第

4、5題圖 A．此單擺的固有周期約為0.5 s B．此單擺的擺長約為2 m C．若擺長減小，單擺的固有頻率增大 D．若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動 6．(多選)惠更斯利用擺的等時性發(fā)明了帶擺的計時器，叫擺鐘．擺鐘運行時克服摩擦所需的能量由重錘勢能提供，運動的速率由鐘擺控制．旋轉鐘擺下端的螺母可以使擺上的圓盤沿擺桿上下移動，如圖所示，下列說法正確的是 (　　) 第6題圖 A．當擺鐘不準時需要調整圓盤位置 B．擺鐘快了應使圓盤沿擺桿上移 C．由冬季變?yōu)橄募緯r應使圓盤沿擺桿上移 D．把擺鐘從廣州移到北京應使圓盤沿擺桿上移 7．根據單擺周期公式

5、T＝2π，可以通過實驗測量當地的重力加速度．如圖甲所示，將細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺． (1)用游標卡尺測量小鋼球直徑，其示數如圖乙所示，讀數為______mm. 甲 乙 第7題圖 (2)以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有______． 　a．擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些 　b．擺球盡量選擇質量大些、體積小些的 　c．為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度 　d．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于10度，在釋放擺球的同時開始計時，當擺球回到開始位置時停止計時，

6、此時間間隔Δt即為單擺周期T 　e．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于10度，釋放擺球，當擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間Δt，則單擺周期T＝Δt/50 8．如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖象，已知兩個振子質量之比為mA∶mB＝2∶3，彈簧的勁度系數之比為kA∶kB＝3∶2，則它們的周期之比TA∶TB＝______；它們的最大加速度之比為aA∶aB＝______. 第8題圖 9．如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺．當a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅動力，使其余各擺也振動起來，此時b擺的振動周期________

7、(選填“大于”、“等于”或“小于”)d擺的周期．圖乙是a擺的振動圖象，重力加速度為g，則a的擺長為________. 第9題圖 10．如圖甲所示是演示沙擺振動圖象的實驗裝置在木板上留下的實驗結果．沙擺的運動可看作是簡諧運動．若手用力F向外拉木板做勻速運動，速度大小是0.20 m/s.圖乙是某次實驗得到的木板的長度為0.60 m范圍內的振動圖象，求這次實驗所用的沙擺的擺長．(答案保留2位有效數字，計算時可以取π2＝g) 　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 第10題圖 課時作業(yè)(五十三)　實驗十一： 單擺的周期與擺

8、長的關系 受迫振動和共振 1．B　【解析】　擺球只受重力和拉力作用A錯誤；根據回復力和向心力的含義可判斷B正確，C、D錯誤． 2．B　【解析】　由T＝2π得g＝l，g值偏大說明l偏大或T偏?。褢覓鞝顟B(tài)的擺線長當成擺長，會使l偏小，g值偏小，A錯；擺球第30次通過平衡位置時，實際上共完成了15次全振動，周期T＝，誤認為30次全振動，會使T變小，引起g值明顯偏大，B對；單擺周期與振幅和擺球質量無關，CD錯誤． 3．BC　【解析】　設擺球的重心到線與球結點的距離為r，根據單擺周期的公式T＝ 2π得，l＝l′＋r，l′＝T2－r，所以擺長l可以利用l′－T2圖線求出，l′與T2是直線關系，

9、在理論上，l′－T2直線的斜率與l－T2直線的相同，B、C正確． 4．D　【解析】　飛機抖動得厲害是因為發(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問題，需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅動力的頻率差距增大，在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿，改變的是機翼的固有頻率，故選項D正確． 5．CD　【解析】　由圖可知，單擺的固有頻率為0.5 Hz，則單擺的固有周期為T＝＝2 s，A錯誤．根據單擺周期方程T＝ 2π，可得L＝＝1 m，B錯誤．根據T＝2π，若擺長減小，單擺的固有周期減小，故固有頻率增大，C正確；若擺長增大，固有周期變大，固有頻率減小，共振曲線的峰將向左移動，D正確． 6．AC　【解析】　調整圓盤位置可改變擺

10、長，從而達到調整周期的作用．若擺鐘變快，是因為周期變小，應增大擺長即下移圓盤，由冬季變?yōu)橄募?，擺桿變長，應上移圓盤，從廣州到北京，g值變大周期變小，應增加擺長．綜上所述，選項A、C正確． 7．(1)18.6　(2)abe　【解析】　(1)由題圖主尺讀數18 mm，游標尺的第6條刻度線與主尺刻度線對齊，讀數應為0.6 mm，小鋼球直徑D＝18 mm＋0.6 mm＝18.6 mm　(2)根據實驗要求，擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些，a正確；為了減小空氣阻力的影響，應盡量選擇質量大些、體積小些的擺球，b正確；為了使單擺的運動為簡諧運動，要求擺角不大于5度，為了減小測量的誤差，應使擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，e正確． 8．2∶3　9∶2　【解析】　由圖可知，A振子的周期為0.4 s，B振子的周期為0.6 s，故周期之比為TA∶TB＝2∶3；加速度最大時，有mAaA∶mBaB＝10kA∶5kB，最大加速度之比aA∶aB＝9∶2. 9．等于　　【解析】　受迫振動時，各擺的振動周期都等于a擺的振動周期；a擺的振動周期為T＝2t0，根據T＝2π，得出l＝＝. 10．0.56 m　【解析】　由圖線可知，沙擺的周期為：T＝× s＝1.5 s，根據T＝ 2π，可得：L＝＝ m＝0.56 m.