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1、100考点最新模拟题千题精练15- 2一选择题1.(多选)(2017安徽江淮联考)某实验小组在研究单摆时改进了实验方案,将一力传感器连接到计算机上。图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,AOB=COB=,小于10且是未知量。同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线图乙(Fmax、Fmin、t1、t2均为已知量),且图中t =0时刻为摆球从A点开始运动的时刻(重力加速度为g)。根据题中(包括图中)所给的信息,下列说法正确的是()A.该单摆的周期为t2
2、B.根据题中(包括图中)所给的信息可求出摆球的质量C.根据题中(包括图中)所给的信息不能求出摆球在最低点B时的速度D.若实验时,摆球做了圆锥摆,则测得的周期变长E.若增加摆球的质量,摆球的周期不变【参考答案】ABE【名师解析】 由乙图可知单摆的周期T=t2,故选项A正确;在B点拉力有最大值,根据牛顿第二定律Fmax-mg=m;在A、C两点有拉力最小值,Fmin=mgcos 。由A到B机械能守恒,即mgl(1-cos )=mv2,由此可求得摆球的质量m=,故选项B正确,选项C错误;若实验时,摆球做了圆锥摆,则周期的表达式为T=2,显然周期变小,故选项D错误,根据单摆周期公式T=2可知,单摆周期与
3、摆球质量无关,故选项E正确。2.多选一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则下列说法正确的是()A此单摆的固有周期约为2 sB此单摆的摆长约为1 mC若摆长增大，单摆的固有频率增大D若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动E此单摆的振幅是8 cm【参考答案】AB3多选如图所示为两单摆分别在受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是()A若两摆的受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线表示月球上单摆的共振曲线B若两摆的受迫振动是在地球上同一地点进行，则两摆摆长之比LL254C图线若表示在地面上完成的，则该单摆摆长约为1 mD若摆长均为1 m，则图线表示
4、在地面上完成的【参考答案】ABC4多选(2016慈溪月考)将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A这个实验说明了动能和势能可以相互转化，转化过程中机械能守恒B摆线碰到障碍物前后的摆长之比为94C摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变【参考答案】ABC【名师解析】摆线即使碰到障碍物，线的拉力对小球也不做功，整个过程中只有重力做功，所以机械能守恒，其仍能回到原来的高度，选项A正确；频闪照相机拍摄的时间间
5、隔一定，由图可知，摆线碰到障碍物前后的周期之比为32，根据单摆的周期公式T2，得摆长之比为94，故B正确；摆球经过最低点时，线速度不变，半径变小，根据Fmgm知，张力变大；根据vr，知角速度增大，故C正确，D错误。5(2016江苏模拟)如图所示为一单摆及其振动图象，重力加速度g10 m/s2，则此单摆的摆长是()A1 mB2 mC3 mD4 m【参考答案】A二计算题1.如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，圆弧的最高点到A的距离远小于R，两个可视为质点的小球B和C都由静止开始释放，要使B、C两球在A点相遇，问B到A点的距离H应满足什么条件？ 【答案】H (n1，2，3，)【名师解析】由题意
6、知C球做简谐运动，B球做自由落体运动，C、B球相遇必在A点。C球从静止开始释放至到达A点经历的时间为tC(2n1) (n1，2，3，)B球到A点的时间tB 因为相遇，则有tBtC所以H (n1，2，3，)2.如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设向右为正方向。图乙是这个单摆的振动图象。根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，试求摆长。【答案】(1) Hz(2)B处 (3)0.162 m三实验题1(2016杭州高三模拟)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的
7、DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了T2L图象，如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是_(选填“A”或“B”)。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比_。【参考答案】B22(2016绍兴期末)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是_(填字母代号)。A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内
8、摆动他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为_mm，单摆摆长为_m。下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin 50.087，sin 150.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_(填字母代号)。【参考答案】AC12.00.993 0A3(2015北京东城区一检)实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。(1)实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式g，
9、其中L表示摆长，T表示周期。对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：同学甲：T一定时，g与L成正比；同学乙：L一定时，g与T2成反比；同学丙：L变化时，T2是不变的；同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值。其中观点正确的是同学_(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。(2)实验室有如下器材可供选用：A长约1 m的细线B长约1 m的橡皮绳C直径约2 cm的均匀铁球D直径约5 cm的均匀木球E秒表F时钟G最小刻度为毫米的米尺实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择_(填写器材前面的字母)。(3)他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂(如图所示)。用刻度尺测量悬点到_之间的距离记为单摆的摆长L。(4)在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T_。(5)如果实验得到的结果是g10.29 m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：_。【参考答案】(1)丁(2)A，C，E(3)小球球心(4)(5)可能是振动次数n计多了；可能是测量摆长时从悬点量到了小球底部；可能在计时的时候秒表开表晚了(其他答案合理也给分)
