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- 2021-05-27 发布
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2020年高中物理 第11章 第4节 单摆随堂检测 新人教版选修3-4
1.(对应要点一)关于单摆摆球在运动过程中的受力,下列结论正确的是( )
A.摆球受重力、摆线的张力、回复力、向心力作用
B.摆球受的回复力最大时,向心力为零;回复力为零时,向心力最大
C.摆球受的回复力最大时,摆线中的张力大小比摆球的重力大
D.摆球受的向心力最大时,摆球的加速度方向沿摆球的运动方向
解析:单摆在运动过程中,摆球受重力和摆线的拉力作用,故A错。重力垂直于摆线的分力提供回复力。当回复力最大时,摆球在最大位移处,速度为零,向心力为零,拉力等于重力沿摆线的分力大小,则拉力小于重力;在平衡位置处,回复力为零,速度最大,向心力最大,摆球的加速度方向沿摆线指向悬点,故C、D错,B对。
答案:B
2.(对应要点二)如图11-4-8所示为在同一地点的A、B两个单摆做简谐运动的图象,其中实线表示A的运动图象,虚线表示B的运动图象。关于这两个单摆的以下判断中正确的是( )
图11-4-8
A.这两个单摆的摆球质量一定相等
B.这两个单摆的摆长一定不同
C.这两个单摆的最大摆角一定相同
D.这两个单摆的振幅一定相同
解析:从题中图象可知:两单摆的振幅相等,周期不等,所以两单摆的摆长一定不同,故B、D对,C错。单摆的周期与质量无关,故A错。
答案:BD
3.(对应要点二)如图11-4-9所示,一摆长为l的单摆,在悬点的正下方的P处有一钉子,P与悬点相距l-l′,则这个摆做小幅度摆动时的周期为( ) 图11-4-9
A.2π B.2πC.π(+) D.2π 解析:碰钉子前摆长为l,故周期T1=2π,碰钉子后摆长变为l′,则周期T2=2π,所以此摆的周期T=+=π(+)。
答案:C
4.(对应要点三)一位同学用单摆做测定重力加速度的实验,他将摆挂起后,进行了如下步骤:
A.测摆长l:用米尺测量出摆线长度;
B.测周期T:将摆球拉起,然后放开,在摆球通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到第60次通过最低点时,按秒表停止计时,读出这段时间,算出单摆周期T=;
C.将所测得的l和T值代入单摆的周期公式T=2π中,算出g,将它作为实验结果写入报告中去。
请指出上述步骤中遗漏或错误的地方,并加以改正。
解析:A项:单摆的摆长定义是悬点到摆球重心的距离,摆线长并不是摆长,摆长等于摆线长加上摆球半径,摆球直径可用游标卡尺来测量。
B项:摆球在某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次作为第一次通过最低点,到60次停表时,实际是29个半周期,周期T应为。
C项:应重复实验(改变摆长,重新测量),取g的平均值作为实验结果。答案:见解析
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