高三物理选修34复习成长训练28Word文档格式.docx
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A.单摆的摆锤质量偏大
B.测量摆长时,只考虑了悬线长,忽略了小球的半径
C.测量周期时,把n次全振动误认为是(n+1)次全振动
D.测量周期时,把n次全振动误认为是(n-1)次全振动
由单摆的周期可知:
,即周期与摆锤质量无关,只与摆长和当地重力加速度有关,即A错.测量摆长时,忽略小球的半径,则测得g值会偏小,B错.若把n次全振动误认为是(n+1)次全振动,则周期会变小,即重力加速度g会变大.
C
4.关于单摆,下列说法中正确的是()
A.摆球运动回复力是摆线张力和重力的合力
B.摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点,加速度相等
C.摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置
D.摆球经过平衡位置时,加速度为零
单摆摆动过程中,摆球运动的回复力是重力沿垂直摆线方向的分量,A错.摆球经过同一点时,速度大小相同,受力情况相同,因而加速度是不变的,B对.摆球运动的加速度除了有指向平衡位置的加速度分量外,当摆球速度不为零时,摆球做圆周运动,还有指向圆心的向心加速度,此二分量之和一般情况下不指向平衡位置,故C错.摆球经过平衡位置时,速度不为零,此时,摆球有向心加速度,故D错.
B
5.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6m,则两单摆摆长la与lb分别为()
A.la=2.5m,lb=0.5mB.la=0.9m,lb=2.5m
C.la=2.4m,lb=4.0mD.la=4.0m,lb=2.4m
单摆完成一次全振动所需的时间叫单摆振动周期,据题设可知a、b两摆的周期之比为:
由单摆周期公式
得:
,据题设lb-la=1.6m,联立解得la=0.9m,lb=2.5m.
6.图11-4-4中两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触,现将摆球A在两摆球所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开,各自做简谐运动.以mA、mB分别表示摆球A、B的质量,则()
图11-4-4
A.如果mA>mB,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧
B.如果mA<mB,下一次碰撞将发生在平衡位置左侧
C.无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧
D.无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧
A、B两球碰撞后,B球一定向右摆动,A球可能向右,也可能向左摆,还可以停下来.
由于两球摆长相同,因此摆动的周期相同,它们在
时回到平衡位置而发生第二次碰撞.
CD
7.如图11-4-5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B处.今使两球同时释放,则在不计空气阻力时有()
图11-4-5
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
A球做自由落体运动,很容易求出到达C点的时间,而B球在MN上摆动,在振幅很小的情况下,做简谐振动,周期与单摆周期类似,为
,其中l为MN所在圆的半径,所以B球从B到C的时间为
,从而比较A、B两球到达C点时间的长短.
A
8.某同学要利用单摆测定重力加速度,但因无游标卡尺而没有办法测定摆球直径,他将摆球用不可伸长的细线悬挂起来后,改变摆线的长度测了两次周期,从而算出了重力加速度.则计算重力加速度的公式是()
A.
B.
C.
D.
设摆球重心到球与摆线连接点距离为d,两次测得摆长分别为l1和l2,对应周期为T1和T2.
则有
两式联立可得
B正确.
9.用单摆测定重力加速度的实验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上_________.(填字母)
A.1m长的粗绳
B.1m长的细绳
C.半径为1cm的小木球
D.半径为1cm的小铅球
E.时钟
F.秒表
G.最小刻度为mm的米尺
H.最小刻度为cm的米尺
I.铁架台
J.附砝码的天平
测摆长时是从悬点到球心的距离,若用粗绳,粗绳质量不能忽略,则摆长无法测定,故选B.铅球密度大,摆动中阻力的影响相对小些,摆长的测定也相对准确,故选D.计时时,使用秒表方便,故选F.测长度时,应准确到mm,故选G.本实验中不需测质量,但必须将小球悬挂,故选I.
BDFGI
10.利用单摆测重力加速度时,测出几组摆长和相应周期T,并作出T2-l图象,如图11-4-6所示.已知图象与横轴间的夹角为θ,图线上的A、B两点的坐标分别为(x1,y1)(x2,y2),则可得重力加速度g=____________.
图11-4-6图11-4-7
在T2-l图线中,由
知:
即图线的斜率
得
11.在用单摆测重力加速度的实验中,某同学画的l-T2图象如图11-4-7,不过原点的原因是____________.
此题考查了数学中一次函数的截距问题.由
知L-T2应该过原点,而现在图线上有了负截距,说明L测小了,故答案应为:
没有将摆球半径计入摆长.
没有将摆球半径计入摆长
12.该实验中,实际上要改变摆长多次测量,求g的平均值,下表是两个同学设计的记录计算表,正确的是_____________.
根据由平均值法求重力加速度的原理,设实验得到多组l、T值,根据
得到多组g值,取平均值的g值为:
,故符合题意的为乙图表.
乙
13.一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
;
C.将所测得的l和T值代入单摆的周期公式
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.
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.
略
14.如图11-4-8所示,摆长为L的单摆,当摆球由A经平衡位置O向右运动的瞬间,另一小球B以速度v同时通过平衡位置向右运动,B与水平面无摩擦,与竖直墙壁碰撞无能量损失.问OC间距离x满足什么条件,才能使B返回时与A球相遇?
图11-4-8
解:
本题考查单摆运动的周期性、重复性,相遇时时间相等,则
①
由单摆周期公式,
②
解①②得:
(n=1,2,3…).
(n=1,2,3…)
走近高考
15.(2006河北石家庄模拟,2)细长轻绳下端拴一个小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长的中点处有一个能挡住摆线的钉子A,如图11-4-9所示.现将单摆向左拉开一个小角度,然后无初速释放.对于以后的运动,下列说法中正确的是()
图11-4-9
A.摆球往复运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B.摆球在左、右两侧上升的最大高度相同
C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等
D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
摆线与钉子相碰以后,摆长变短,设原来摆长为L,碰后摆长为L′,则碰前
碰后
,则T>T′,故A对.
摆球在摆动过程中机械能守恒,故上升的最大高度相同,B对.
摆球的运动轨迹如下图所示,由图4知左、右两侧弧长不相等,C错.
图4
与钉子碰后,设最大摆角为θ,碰前最大摆角为α,则θ=2β,又β<α,故θ<2α,D错.
AB
16.如图11-4-10所示为一单摆及其振动图象,由图回答,当在悬点正下方O处有一光滑水平细钉可挡住摆线,且
则单摆周期为________s.比较钉挡绳前后瞬间摆线的张力.
图11-4-10
由振动图象知放钉前周期为T=2s,由
知
放钉后改变了摆长,因此单摆周期应分成钉左侧的半个周期,T左=
=1s,钉右侧的半个周期,T右=
=0.5s,
所以T=T左+T右=1.5s.
由受力分析,张力
,因为钉挡绳前后瞬间摆球速度不变,球重力不变,挡后摆线长为挡前的
,所以挡后绳张力变大.
1.5s钉挡绳后张力变大
17.(2004江苏高考,6)两个单摆甲和乙,它们的摆长之比为4∶1,若它们在同一地点做简谐运动,则它们的周期之比T甲∶T乙=__________;
在甲摆完成10次全振动的时间内,乙摆完成的全振动次数为__________.
本题考查了单摆的周期公式,应注意对于同一地点的重力加速度为一定值,所以同一地点,由单摆的周期公式
得T甲:
T乙=
=2∶1.甲摆完成10次全振动的时间t=10T甲,在这些时间内乙完成的全振动次数为
=20.
2∶120
18.如图11-4-11所示是演示沙摆振动图象的实验装置,沙摆的运动可看作简谐运动.若用手向外拉木板的速度是0.20m/s,木板的长度是0.60m,那么这次实验所用的沙摆的摆长为__________m.(答案保留两位有效数字,计算时可取π2=g)
图11-4-11
由题意知:
在木板以0.20m/s的速度行驶0.60m过程中,经历的时间为2T,则
得T=1.5s.
又
=0.56m.
0.56
19.(经典回放)有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度.已知该单摆在海平面处的周期是T0.当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h.把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体.
根据单摆周期公式
其中l是单摆长度,g0和g分别是两地点的重力加速度.根据万有引力公式得
其中G是万有引力常量,M是地球质量,由以上各式解得
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- 物理 选修 34 复习 成长 训练 28