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1、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
2、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
3、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
4、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。）
