人教版選修34 第十一章 第4節(jié)單擺 作業(yè)4.docVIP

課后訓(xùn)練1兩個相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速v1、v2（v1v2）在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為f1、f2和a1、a2，則（）af1f2和a1a2 bf1f2和a1a2cf1f2和a1a2 df1f2和a1a22擺長為l的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時（取作t0），當(dāng)振動至?xí)r，擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象是圖中的（）3有一擺長為l的單擺，懸點正下方某處有一小釘，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置向左擺動時，擺線的上部將被小釘擋住，使擺長發(fā)生變化?，F(xiàn)使擺球做小幅度擺動，擺球從右邊最高點m至左邊最高點n運動過程的閃光照片如圖所示（懸點和小釘未被攝入），p為擺動中的最低點。已知每相鄰兩次閃光的時間間隔相等，由此可知，小釘與懸點的距離為（）al/4 bl/2c3l/4 d無法確定4一登山運動員用一單擺來測量某山的海拔高度，當(dāng)他在海平面時，在一定時間t0內(nèi)測得一單擺全振動n次，當(dāng)他到達山頂后，在相同時間t0內(nèi)測得同一單擺全振動的次數(shù)為（n1）次。若把地球視為半徑為r的均勻球體，則此山的海拔高度為（）a bc d5如圖所示，半徑是r的圓弧狀光滑軌道置于豎直面內(nèi)并固定在地面上，軌道的最低點為b。在軌道的a點（弧ab所對圓心角小于5）和弧形軌道的圓心o兩處各有一個靜止的小球甲和乙，若將它們同時無初速釋放，則_球先到達b點。（不考慮空氣阻力）6某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請判斷是否恰當(dāng)（選填“是”或“否”）。把單擺從平衡位置拉開約5釋放_在擺球經(jīng)過最低點時啟動秒表計時_把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期_該同學(xué)改進測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見下表。用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)如圖，該球的直徑為_ mm。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨_的增大而增大。數(shù)據(jù)組編號擺球質(zhì)量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.47有一測量微小時間差的裝置，是由兩個擺長略有微小差別的單擺同軸水平懸掛構(gòu)成，兩個單擺擺動平面前后相互平行。（1）現(xiàn)測得兩單擺完成50次全振動的時間分別為50.0 s和49.0 s，則兩單擺周期差t_s。（2）某同學(xué)利用此裝置測量小于單擺周期的微小時間差，具體操作如下：把兩擺球向右拉至相同的擺角處，先釋放長擺擺球，接著再釋放短擺擺球，測得短擺經(jīng)過若干次全振動后，兩單擺恰好第一次同時同方向通過某位置，由此可得出釋放兩擺的微小時間差。若測得釋放兩擺的時間差t0.165 s，則在短擺釋放_s（填時間）后，兩擺恰好第一次同時向_（填方向）通過_（填位置）。（3）為了能更準(zhǔn)確地測量微小的時間差，你認為此裝置還可做的改進是_。8在“用單擺測定重力加速度g”的實驗中，假如實驗時用很長的細線懸掛在一天花板上，由于懸點過高，無法測量擺長，則如何測出重力加速度g的值？參考答案1. 答案：c解析：依題意小角度的擺動可視為單擺運動，由單擺的周期公式可知同一地點的重力加速度相同，擺長相同，故頻率f1f2，與初始速度無關(guān)，而擺動的振幅與初始速度有關(guān)，根據(jù)能量守恒定律可知初速度越大，振幅越大，a1a2，c對。2答案：c解析：從t0時經(jīng)過，擺球具有負向最大速度，說明擺球在平衡位置，在給出的四個圖象中，經(jīng)過具有最大速度的有b、c兩圖，而具有負向最大速度的只有c。3. 答案：c解析：從題圖中看出被釘子擋住后的周期變?yōu)樵瓉淼囊话?，由周期公式t可知，擺長變?yōu)樵瓉淼?，即釘子與懸點的距離為3l/4，本題選擇c。4. 答案：c解析：設(shè)海平面處重力加速度為g，山頂處為g，由，可得，又，可得，解得，故c項正確。5. 答案：乙解析：乙球做自由落體運動。，所以。甲球沿圓弧做簡諧運動，此振動與一個擺長為r的單擺振動模型相同，故此等效擺長為r，因此第1次到達b處的時間為，故乙球先到達b點。6. 答案：是是否20.685（20.68320.687均正確）擺長解析：單擺做簡諧運動要求擺角小，單擺從平衡位置拉開約5釋放滿足此條件；因為最低點位置固定、容易觀察，所以在最低點啟動秒表計時；擺球一次全振動的時間太短、不易讀準(zhǔn)、誤差大，應(yīng)測多個周期的時間求平均值；由表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨擺長的增大而增大。7. 答案：（1）0.02（2）8.085左平衡位置（3）減小兩單擺擺長差等解析：（1）tt1t2s0.02 s（2）設(shè)短擺釋放后經(jīng)過時間t與長擺達同一位置，則兩擺完成全振動的次數(shù)一樣，長擺運動的時間為tt，有：代入數(shù)據(jù)，解得：t8.085 s即短擺振動了個周期，此時恰向左通過平衡位置。（3）減小兩單擺擺長差等。8. 答案：解答：因擺長為懸點到擺球中心的距離，而本題無法測量到懸點，所以可采用測量部分擺長的方法。具體為：首