格物学 力学简谐运动的两种基本模型

单摆 单摆运动过程各物理量变化规律-简谐运动的两种基本模型知识点教师选题进阶单选题自测题解析-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-07-26
单摆  单摆运动过程各物理量变化规律-简谐运动的两种基本模型知识点教师选题进阶单选题自测题解析-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['共振', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%svg异常

C

A.此单摆的摆长约为$${{2}{m}}$$

B.此单摆的固有周期为$${{0}{.}{5}{s}}$$

C.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动

D.若把该单摆从福建移到北京,要使其固有频率不变,应减小摆长

2、['单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%单摆在振动过程中,当摆球的重力势能增大时,摆球的(

C

A.位移一定减小

B.回复力一定减小

C.速度一定减小

D.加速度一定减小

3、['单摆的回复力', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%下列关于单摆的说法,正确的是(

B

A.单摆摆球经过平衡位置时加速度为零

B.单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力

C.单摆摆球的回复力等于摆球所受的合力

D.单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处的位移为$${{A}{(}{A}}$$为振幅$${)}$$,从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为$${{−}{A}}$$

4、['物理学史、物理常识、研究方法', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%物理学中引入了$${{“}}$$质点$${{”}{、}{“}}$$自由落体运动$${{”}{、}{“}}$$单摆$${{”}}$$等概念,从科学方法上来说属于(

C

A.控制变量

B.类比

C.建立模型

D.等效替代

5、['单摆的回复力', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%做简谐运动的物体,当它每次经过关于平衡位置对称的位置时,可能相同的物理量是(

B

A.位移

B.速度

C.加速度

D.回复力

6、['单摆的周期及应用', '单摆的振动图像', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%svg异常

D

A.甲$${、}$$乙两个摆的摆长之比为$${{1}{:}{2}}$$

B.甲摆的速度为零时,乙摆的速度最大

C.甲摆的加速度最小时,乙摆的速度最小

D.$${{t}{=}{2}{s}}$$时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能最小

7、['单摆的周期及应用', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%一单摆的摆长为$${{9}{0}{c}{m}}$$,摆球在$${{t}{=}{0}}$$时刻正从平衡位置向右运动,$${({g}}$$取$$1 0 m / s^{2} )$$,则在$${{t}{=}{1}{s}}$$时摆球的运动情况是(

A

A.正向左做减速运动,加速度正在增大

B.正向左做加速运动,加速度正在减小

C.正向右做减速运动,加速度正在增大

D.正向右做加速运动,加速度正在减小

8、['单摆的周期及应用', '等效单摆摆长计算', '单摆的回复力', '单摆的振动图像', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率19.999999999999996%svg异常

C

A.单摆摆动过程,绳子的拉力始终大于摆球的重力

B.单摆摆动的过程,绳子的拉力始终小于摆球的重力

C.将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中,其摆动周期为$${{T}{>}{{T}_{0}}}$$

D.小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力

9、['单摆的周期及应用', '单摆的振动图像', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%svg异常

C

A.甲的振幅小

B.乙的摆长短

C.$${{t}_{a}}$$时刻甲的摆角大

D.$${{t}_{b}}$$时刻两摆球速度相同

10、['单摆的回复力', '单摆 单摆运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%关于单摆,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.单摆摆球所受的合外力指向平衡位置

B.摆球经过平衡位置时加速度为零

C.摆球运动到平衡位置时,所受回复力等于零

D.摆角很小时,摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比

1. 对于单摆的共振曲线问题:

选项A:根据单摆周期公式 $$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$,若周期为$$2s$$,则摆长$$L \approx 1m$$(取$$g=9.8m/s^2$$时计算),故$$2m$$错误。

选项B:固有周期由图像峰值对应频率$$f=2Hz$$得$$T=0.5s$$,正确。

选项C:摆长增大时,固有频率降低,共振峰向左移动(频率减小方向),正确。

选项D:北京重力加速度大于福建,为保持频率$$f=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{g}{L}}$$不变,需减小$$L$$补偿$$g$$增大,正确。综上选BCD。

2. 单摆重力势能增大时:

意味着摆球向最大位移处运动。位移增大(A错),回复力$$F=-kx$$增大(B错),速度减小(C对),加速度$$a=-\omega^2 x$$大小增大(D错)。故选C。

3. 单摆回复力与位移关系:

选项A:平衡位置有向心加速度$$a=\frac{v^2}{L} \neq 0$$,错误。

选项B:回复力是重力切向分量$$mg\sin\theta$$,正确。

选项C:回复力仅为合力沿切向的分量,错误。

选项D:位移是矢量,方向始终指向平衡位置,从平衡位置出发的位移应为$$+A$$到$$-A$$,描述错误。故选B。

4. 科学方法归类:

“质点”“单摆”等概念是对实际物体的简化抽象,属于建立模型法。故选C。

5. 对称位置物理量分析:

位移、加速度、回复力大小相等但方向相反(A、C、D错),速度可能同向或反向但大小相同(B对)。故选B。

6. 双摆振动图像问题:

选项A:由周期比$$T_甲:T_乙=2:1$$得摆长比$$L_甲:L_乙=4:1$$,错误。

选项B:甲速度为零时处于端点,此时乙通过平衡位置速度最大,正确。

选项C:甲加速度最小(平衡位置)时乙速度最大,错误。

选项D:$$t=2s$$时甲在平衡位置动能最大,乙在端点动能最小,正确。故选BD。

7. 单摆瞬时运动分析:

摆长$$0.9m$$,周期$$T=2\pi\sqrt{\frac{0.9}{10}} \approx 1.9s$$。$$t=1s$$时处于第二个四分之一周期,摆球从左端点回摆,向左加速且加速度减小(向平衡位置运动)。故选B。

8. 单摆受力分析:

选项A/B:拉力在平衡位置大于重力(提供向心力),在端点等于重力分量,表述片面。

选项C:高空重力加速度减小,周期$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$增大,正确。

选项D:回复力仅由重力切向分量提供,错误。故选C。

9. 双摆对比问题:

选项A:振幅由图像纵坐标直接判断,甲更大。

选项B:乙周期短,由$$T \propto \sqrt{L}$$知摆长短,正确。

选项C:$$t_a$$时刻甲位移更大,摆角更大,正确。

选项D:$$t_b$$时刻两摆球均通过平衡位置,但速度方向可能相反。故选BC。

10. 单摆综合判断:

选项A:合外力包含切向(回复力)和法向(向心力),仅切向指向平衡位置,错误。

选项B:平衡位置有向心加速度,错误。

选项C:平衡位置回复力为零,正确。

选项D:小角度下回复力$$F=-mg\sin\theta \approx -\frac{mg}{L}x$$,合力与位移成正比,正确。故选CD。

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