高中物理 第1112章 振动和波 单摆练习1 新人教版选修34.doc
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高中物理 第1112章 振动和波 单摆练习1 新人教版选修34.doc
广东省汕头市澄海中学高中物理 第11-12章 振动和波 单摆练习1 新人教版选修3-4【知识概要】1. 单摆:在细线的一端挂上一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的_和_可以忽略,球的直径比_短得多,可以忽略,这样的装置叫做单摆这是一种理想化的模型,一般情况下细线(杆)下接一个小球的装置都可作为单摆2单摆振动可看做简谐运动的条件是:在同一竖直面内摆动,摆角很小()。3单摆振动的回复力是_,不能说成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回复力是零,但合力是向心力,指向悬点,不为零。4.单摆的周期: T=_,与小球是否运动无关与摆球质量m、振幅A都无关。其中摆长指_的距离,重力加速度为单摆所在处的测量值。要区分摆长和摆线长。秒摆:周期为2s的单摆其摆长约为lm.【课堂例题】【例1】( )单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量不变化是: A位移; B速度; C加速度; D动能; E摆线张力【例2】( )对单摆的振动,以下说法中正确的是:A.单摆摆动时,摆球受到的向心力大小处处相等 B.单运动的回复力是摆球所受合外力C.摆球经过平衡位置时所受回复力为零 D.摆球经过平衡位置时所受合外力为零【例3】( )摆长为L的单摆做简谐振动,若从某时刻开始计时,(取作t=0),当振动至 时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的:【例4】(1)在用单摆测重力加速度的实验中,测得悬线长为l,摆球直径为d,完成n次全振动所用时间为t,则重力加速度为大小g= 。(2)把一个秒摆由地面移至距地面高度为地球半径1倍的高处,则它的周期将变为 s。(3)一个单摆在山脚处(可以认为是海平面高度),测得其周期为T,将其移至山顶处,测得其周期变化了T,不考虑摆长随温度变化,设地球半径为R,则山高为 。【例5】 如图所示,摆长为L的单摆,原来的周期为T。现在在悬点O的正下方A点固定一颗钉子,使OA=L/3,则这个摆完成一次全振动所需的时间是 。(写出计算过程)【巩固训练】( )1.如图所示,某单摆摆长为,摆球质量为m.现将摆球拉至右侧M点由静止释放,使其在竖直面内做简谐运动,振幅为A,最大偏角为若从释放时开始计时:单摆振动过程中,系统机械能为mgA单摆振动过程中,摆线的拉力始终大于重力经过,摆球回到最低点()在最低点,摆球加速度为)以上说法正确的是:A B C D( )2.同一地点的甲、乙两单摆的振动图象如图所示,下列说法中正确的是:A.甲、乙两单摆的摆长相等 B.甲单摆的机械能比乙摆小C.两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为T/2D.两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为T/43. 如图所示为一单摆和它的振动图象,O为平衡位置B、C为最大位移处,规定向右为正方向,试回答:(1)振幅和周期各为多大?单摆在振动过程中哪个位置时作为起始时刻(即t =0)?(2)当t = 0.75秒时,单摆通过哪个位置?运动的方向向哪里?(3)在t = 0.50.75秒的时间内,单摆的位移、速度、加速度、动能、势能、机械能的大小分别怎样变化?(4)若单摆的摆长为l,摆球质量为m,当摆角为时,单摆的总机械能为多大?abO4如图所示,一个半径为R的大球面镜固定在水平面,其最低点是O点。将一只小球a从镜面上离O点不远处无初速释放,同时将另一只小球b从O点正上方某一位置由静止释放。为使在b球落到镜面上时两球发生碰撞,求:b球开始下落时在O点正上方多高处?(两小球都可视为质点,不计摩擦和空气阻力。)