单摆习题及答案

单摆习题及答案

1．如图所示是、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（）

A．甲、乙两单摆的振幅之比为2：1

B．t=2s时，甲单摆的重力势能最大，乙单摆的动能为零

C．甲、乙两单摆的摆长之比为4：1

D．甲、乙两单摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等

2．在同一地点，两个单摆的摆长之比为4：1，摆球的质量之比为1：4，则它们的频率之比为A．1：1B．1：2C．1：4D．4：1

3．在同一地点，关于单摆的周期，下列说法正确的是（）

A．摆长不变，离地越高，周期越小B．摆长不变，摆球质量越大，周期越小

C．摆长不变，振幅越大，周期越大D．单摆周期的平方与摆长成正比

4．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，有同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是（）

A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．单摆所用摆球质量太大

C．把（n+1）次全振动时间误当成n次全振动时间D．开始计时时，秒表过迟按下5．如图所示，一单摆在做简谐运动．下列说法正确的是（）

A．单摆的振幅越大，振动周期越大B．摆球质量越大，振动周期越大

C．若将摆线变短，振动周期将变大

D．若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大

6．一单摆的摆长为90cm，摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，（g取10m/s2），则在t=1s时摆球的运动情况是（）

A．正向左做减速运动，加速度正在增大B．正向左做加速运动，加速度正在减小C．正向右做减速运动，加速度正在增大D．正向右做加速运动，加速度正在减小7．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的

拉力大小F随时间t变化的图象如图所示，已知单摆的摆长为l，

则重力加速度g为（）

A．B．C．D．

8．如图所示，一摆长为l的单摆，在悬点的正下方的P处固定一光滑钉子，P与悬点相距l﹣l′，则这个摆做小幅度摆动时的周期为（）

A．2πB．2πC．π（+）D．2π

9．将秒摆的周期变为4s，下面哪些措施是正确的（）

A．只将摆球质量变为原来的B．只将振幅变为原来的2倍

C．只将摆长变为原来的4倍D．只将摆长变为原来的16倍

10．一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）下列是供学生自主选择的器材。除了铁架台和相关配件，你认为还应选用的器材是。（填写器材的字母代号）

A．约1m长的细线B．约0.3m长的铜丝C．约0.8m长的橡皮筋

D．直径约1cm的实心木球E．直径约1cm的实心钢球F．秒表G．天平H．米尺（2）该同学在安装好实验装置后，测得单摆的摆长为L，然后让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过最低点时开始计时，在完成N次全振动时停止计时，测得时间为t。请写出测量当地重力加速度的表达式g=。（用以上测量的物理量和已知量的字母表示）（3）为减小实验误差，该同学又多次改变摆长L，测量多组对应的单摆周期T，利用T2﹣L的关系图线求当地重力加速度值。若计算得该图线的斜率为k，则求g的表达式为g=。（4）若在用T2﹣L的关系图线求当地重力加速度值的过程中，该同学误将摆线长当成摆长进行测量和绘制图线。则求出的重力加速度值测量值（填大于、小于或等于）当地的重力加速度值。

2018年12月02日高中物理01的高中物理组卷

参考答案与试题解析

一．选择题（共9小题）

1．如图所示是、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（）

A．甲、乙两单摆的振幅之比为2：1

B．t=2s时，甲单摆的重力势能最大，乙单摆的动能为零

C．甲、乙两单摆的摆长之比为4：1

D．甲、乙两单摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等

【分析】根据图象得到两个单摆的振幅之比和周期之比，然后结合单摆周期公式好向心加速度公式列式求解。

【解答】解：A、由图知甲、乙两摆的振幅分别为4cm、2cm，则甲、乙两单摆的振幅之比为2：1，故A正确；

B、t=2 s时，甲摆在平衡位置处，甲单摆的重力势能最小；乙摆在振动的最大位移处，乙单摆

的动能为零。故B错误；

C、由图知甲、乙两摆的周期分别为4s和8s，由单摆的周期公式T=2，得到甲、乙两摆

的摆长之比为1：4，故C错误；

D、摆球的振幅：A=L•θ，由于甲的摆长小为振幅大，所以甲的摆角大。

摆球在最大振幅处的高度：h=L（1﹣cosθ）

摆球在最低点的速度：

摆球在最低点的向心加速度：

联立可得：a n=2g（1﹣cosθ）

由于甲的摆角大，所以甲的向心加速度大。故D错误。

故选：A。

【点评】本题考查了简谐运动的图象和单摆周期公式，要能通过图象得到周期和振幅，然后结合单摆的周期公式分析。

2．在同一地点，两个单摆的摆长之比为4：1，摆球的质量之比为1：4，则它们的频率之比为（）

A．1：1B．1：2C．1：4D．4：1

【分析】根据单摆的周期公式求出单摆的周期比，频率和周期互为倒数，从而得出它们的频率之比。

【解答】解：根据单摆的周期公式知，摆长之比为4：1，则周期之比为2：1，所以频率之比为1：2．故B正确，AC、D错误。

故选：B。

【点评】解决本题的关键知道单摆的周期公式，以及知道周期和频率的关系，T=。3．在同一地点，关于单摆的周期，下列说法正确的是（）

A．摆长不变，离地越高，周期越小

B．摆长不变，摆球质量越大，周期越小

C．摆长不变，振幅越大，周期越大

D．单摆周期的平方与摆长成正比

【分析】根据单摆的周期T=2π，可知周期与哪些因素有关．

【解答】解：A、根据单摆的周期T=2π，摆距离地面越高，则重力加速度g越小，所以单摆的周期越大。故A错误；

BC、根据单摆的周期T=2π，知小球的周期与质量、振幅都无关。故BC错误；

D、根据单摆的周期T=2π，知单摆周期的平方与摆长成正比。故D正确。

故选：D。

【点评】解决本题的关键知道单摆的周期公式T=2π，基础题目．

4．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，有同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是（）

A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了

B．单摆所用摆球质量太大