20xx教科版高中物理選修3-412單擺題組訓練-資料下載頁
2024-11-28 18:19本頁面
【導讀】題組一單擺的簡諧運動。1．做一個單擺有下列器材可供選用，可以用來做成一個單擺的有(). A．帶小孔的實心木球B．帶小孔的實心鋼球。C．長約1m的細線D．長約10cm的細線。解析制作單擺時應(yīng)選用體積小、質(zhì)量大的球和細、長、輕、彈性小的線．。2．關(guān)于單擺，下列說法中正確的是(). B．擺球在運動過程中經(jīng)過軌跡上的同一點，加速度是不變的。D．擺球經(jīng)過平衡位置時，加速度為零。解析擺球的回復力為重力沿軌跡切線方向的分力，A錯；擺球經(jīng)過最低點時，回復力。為0，但合力提供向心力，C、D錯；由簡諧運動特點知B正確．。r可知，向心力也為零，此時擺線中的張力。B．只有在最高點時，回復力才等于重力和細繩拉力的合力。A．在平衡位置擺球的動能和勢能均達到最大值。在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開各自做簡諧運動，以mA、mB分。B．如果mA＜mB，下一次碰撞發(fā)生在平衡位置左側(cè)
【正文】 切線方向的分力作振動的回復力， 故 A正確；擺至最低點時，回復力為零，但向心力最大，故 B 錯誤；當偏角 (半徑與豎直方向夾角 )θ ≤5176。 時，近似為簡諧運動，因 段遠小于圓弧槽的半徑 R，滿足條件，故周期 T＝ 2π Rg， C正確；周期與振幅大小無關(guān)，兩小球必在最低點 O相遇， D錯誤． 答案 AC 14． [2021 江蘇單科， 12B(2)]在 “ 探究單擺的周期與擺長的關(guān)系 ” 實驗中，某同學準備好相關(guān)實驗器材后，把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度后釋放，同時按下秒表開始計時，當單擺再次回到釋放位置時停止計時，將記錄的這段時間作為單擺的周 期．以上操作中有不妥之處，請對其中兩處加以改正． 解析 擺球通過平衡位置時具有較大的速度，此時開始計時，誤差較?。糁粶y量一次全振動的時間會產(chǎn)生較大的誤差，而測量多次全振動的時間求平均值可減小誤差． 答案 ① 應(yīng)在擺球通過平衡位置時開始計時； ② 應(yīng)測量單擺多次全振動的時間，再計算出周期的測量值． (或在單擺振動穩(wěn)定后開始計時 ) 15．如圖 1－ 2－ 11所示，三根細線在 O點處打結(jié)， A、 B端固定在同一水平面上相距為 l的兩點上，使 △ AOB成直角三角形， ∠ BAO＝ 30176。 ，已知 OC線長是 l，下端 C點系著一個直徑可忽略的小球． 圖 1－ 2－ 11 (1)讓小球在紙面內(nèi)小角度擺動，求單擺的周期是多少？ (2)讓小球垂直紙面小角度擺動，周期又是多少？ 解析 (1)讓小球在紙面內(nèi)擺動，在偏角很小時，單擺可看做簡諧運動，擺長為 OC的長度，所以單擺的周期 T＝ 2π lg. (2)讓小球垂直紙面擺動，如圖所示，由幾何關(guān)系可得 OO′ ＝ 34 l，等效擺長為 l′ ＝ OC＋ OO′ ＝ l＋ 34 l，所以周期 T′ ＝ 2π l′g ＝ 2π＋ 34 lg . 答案 見解析
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