(新教材)2020-2021学年物理人教版选择性第一册课时作业(八) 单摆(含解析)

课时作业(八) 单摆
限时：40分钟
一、单项选择题
1．关于单摆，下列认识中正确的是( )
A ．一根线系着一个球悬挂起来，这样的装置就是单摆
B ．可以看成单摆的装置中，细线的伸缩和质量忽略不计，线长比小球直径大得多
C ．单摆的振动总是简谐运动
D ．两个单摆只要结构相同，它们的振动步调便相同
2．单摆在振动过程中，当摆球的重力势能增大时，摆球的( ) A ．位移一定减小 B ．回复力一定减小 C ．速度一定减小 D ．加速度一定减小
3．振动的单摆小球通过平衡位置时，受到的回复力及合外力的说法正确的是( ) A ．回复力为零，合外力不为零，方向指向悬点 B ．回复力不为零，方向沿轨迹的切线 C ．合外力不为零，方向沿轨迹的切线 D ．回复力为零，合外力也为零
4．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速
度减小为原来的1
2
，则单摆振动的( )
A ．频率、振幅都不变
B ．频率、振幅都改变
C ．频率不变、振幅改变
D ．频率改变、振幅不变
5．一个摆长为l 1的单摆，在地面上做简谐运动，周期为T 1，已知地球的质量为M 1，半径为R 1，另一摆长为l 2的单摆，在质量为M 2，半径为R 2的星球表面做简谐运动，周期为T 2，若T 1＝2T 2，l 1＝4l 2，M 1＝4M 2，则地球半径与星球半径之比R 1:R 2为( )
A ．2:1
B ．2:3
C ．1:2
D ．3:2
6．如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t ＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时( )
A ．乙在平衡位置的左方，正向右运动
B ．乙在平衡位置的左方，正向左运动
C ．乙在平衡位置的右方，正向右运动
D ．乙在平衡位置的右方，正向左运动
7．如图所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连，两摆线均与竖直方向成θ角．已知甲的质量小于乙的质量，当细线突然断开后，甲、乙两摆都做简谐运动，下列说法正确的是( )
A ．甲不会与乙碰撞
B．甲的运动周期小于乙的运动周期
C．甲的振幅小于乙的振幅
D．甲的最大速度小于乙的最大速度
8．一个单摆在竖直平面内做小幅振动，周期为2 s．如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t＝1.6 s至t＝1.8 s的过程中，摆球的()
A．速度向左在减小，加速度向右在增大
B．速度向左在增大，加速度向左在增大
C．速度向右在增大，加速度向右在减小
D．速度向右在减小，加速度向左在减小
9.
如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的M处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有()
A．A球先到达C点
B．B球先到达C点
C．两球同时到达C点
D．无法确定哪一个球先到达C点
二、多项选择题
10．如图所示为一单摆的振动图像，则()
A．t1和t3时刻摆线的拉力等大
B．t1和t3时刻摆球速度相等
C．t3时刻摆球速度正在减小
D．t4时刻摆线的拉力正在减小
11．甲、乙两个单摆做简谐运动图像如图所示，则可知()
A．两个单摆完全相同
B．两个单摆所受回复力最大值之比F甲:F乙＝2:1
C．单摆甲速度为零时，单摆乙速度最大
D．两个单摆的振动频率之比f甲:f乙＝1:2
12．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示．不计空气阻力，g取10 m/s2.对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是()
A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝10sin(πt)cm
B．单摆的摆长约为1.0 m
C．从t＝2.5 s到t＝3.0 s的过程中，摆球的动能逐渐减小
D．从t＝2.5 s到t＝3.0 s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小
三、非选择题
13．有一单摆，其摆长l＝1.02 m，摆球的质量m＝0.10 kg，已知单摆做简谐运动，单摆完成30次全振动所用的时间t＝60.8 s，试问：
(1)当地的重力加速度是多大？
(2)如果将这个摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？
课时作业(八)单摆
1．解析：单摆是实际摆的理想化模型，实际摆只有在不计绳的伸缩、质量和阻力以及小球可以看作质点时才能看作单摆，A错，B正确．单摆的运动只有在摆角很小时才能看作简谐运动，C错．两单摆结构相同时，振动步调不一定相同，D 错．
答案：B
2．解析：单摆在振动过程中，当摆球的重力势能增大时，摆球的位移变大，回复力变大，加速度变大，速度减小，C对．
答案：C。