格物学 力学简谐运动的两种基本模型

单摆的周期及应用-简谐运动的两种基本模型知识点专题进阶单选题自测题答案-重庆市等高中物理,平均正确率52.0%

2025-08-20
单摆的周期及应用-简谐运动的两种基本模型知识点专题进阶单选题自测题答案-重庆市等高中物理,平均正确率52.0%
1、['固有周期和固有频率', '受迫振动', '简谐运动的回复力和能量问题', '单摆的周期及应用', '弹簧振子的回复力和能量', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%关于弹簧振子、单摆、受迫振动,下列说法正确的是(

A

A.在同一地点,单摆做简谐运动的周期与其摆长的平方根成正比

B.弹簧振子做简谐运动时,振动系统的势能与动能之和可能变化

C.已知弹簧振子初始时刻的位置、振幅及周期,一定能确定振子在任意时刻的位置

D.系统做受迫振动时,系统振动稳定后的频率等于其固有的频率

2、['钟摆调整', '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60.0%下列关单摆的认识说法不正确的是(

A

A.摆球运动到平衡位置时,合力为零

B.将摆钟由广州移至哈尔滨,为保证摆钟的准确,需要将钟摆调长

C.在利用单摆测量重力加速度的实验中,将绳长当做摆长代入周期公式会导致计算结果偏小

D.将单摆的摆角从$${{5}^{∘}}$$改为$${{3}^{∘}}$$,单摆的周期不变

3、['单摆的周期及应用', '万有引力和重力的关系']

正确率40.0%有一个环绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船,它距地面的高度恰好等于地球的半径.在飞船船舱中有一单摆,摆球质量为$${{m}}$$,摆长为$${{L}}$$,摆角很小,设摆球所受重力为$${{G}}$$,摆动周期为$${{T}}$$,地面重力加速度为$${{g}_{0}}$$,则$${{(}{)}}$$

C

A.$$G=0, ~ T=0$$

B.$$G=\frac{1} {2} m g_{0}, \, \, T=0$$

C.$$G={\frac{1} {4}} m g_{0}$$,$$T=4 \pi\sqrt{\frac{L} {g_{0}}}$$

D.$$G=\frac{1} {4} m g_{0,} T$$为无限大(即单摆不摆动)

4、['单摆的周期及应用']

正确率60.0%把两个单摆分别拉起一定角度后同时释放,均做简谐运动.对比两单摆的振动,以下说法正确的是(

C

A.若只是摆球质量不同,则质量大的周期长

B.若只是摆球质量不同,则质量小的周期长

C.若只是摆长不同,则摆长长的周期长

D.若只是摆长不同,则摆长短的周期长

5、['单摆的周期及应用', '万有引力和重力的关系']

正确率40.0%一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为$${{k}}$$。设地球的半径为$${{R}}$$,假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,由此可知矿井的深度$${{d}}$$为(

A

A.$$( 1-k^{2} ) R$$

B.$$( 1-k ) R$$

C.$${{k}^{2}{R}}$$

D.$$( 1+k^{2} ) R$$

6、['自由落体运动的规律', '单摆的周期及应用']

正确率40.0%svg异常

A

A.甲球最先到达$${{D}}$$点,乙球最后到达$${{D}}$$点

B.甲球最先到达$${{D}}$$点,丙球最后到达$${{D}}$$点

C.丙球最先到达$${{D}}$$点,乙球最后到达$${{D}}$$点

D.甲球最先到达$${{D}}$$点,无法判断哪个球最后达到$${{D}}$$点

7、['利用机械能守恒解决简单问题', '单摆的周期及应用']

正确率60.0%svg异常

A

A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小

B.摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上 升的最大高度

C.摆球在平衡位置左$${、}$$右两侧走过的最大弧长相等

D.摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度

8、['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%某单摆摆长$${{9}{8}{c}{m}}$$,计时开始时摆球经过平衡位置向右运动,当$${{t}{=}{{1}{.}{2}}{s}}$$时,下列关于单摆运动的描述正确的是(

A

A.正在向左做减速运动,加速度正在增大

B.正在向左做加速运动,加速度正在减小

C.正在向右做减速运动,加速度正在增大

D.正在向右做加速运动,加速度正在增大

9、['单摆的周期及应用']

正确率60.0%svg异常

B

A.将$${{R}}$$减小为原来的$$\frac{1} {4}$$

B.将$${{R}}$$增大为原来的$${{4}}$$倍

C.将圆弧长$${{l}}$$增大为原来的$${{4}}$$倍

D.将$${{m}}$$减小为原来的$$\frac{1} {2}$$

10、['单摆的周期及应用', '单摆的回复力']

正确率60.0%关于单摆,下列认识正确的是

D

A.一根线系着一个球悬挂起来,这样的装置就是单摆

B.单摆的振动总是简谐运动

C.单摆做简谐运动位于平衡位置时,摆球所受合力为零

D.单摆的周期与质量无关,与振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关

1、正确答案:A

解析:

A正确,单摆周期公式为$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$,周期与摆长的平方根成正比。

B错误,弹簧振子做简谐运动时机械能守恒,势能与动能之和不变。

C错误,还需要知道初始时刻的振动方向才能确定任意时刻的位置。

D错误,系统做受迫振动时,稳定后的频率等于驱动力的频率,而非固有频率。

2、正确答案:A

解析:

A不正确,摆球运动到平衡位置时,回复力为零,但合力不为零(有向心力)。

B正确,哈尔滨重力加速度大于广州,根据$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$,为保持周期不变需增大摆长。

C正确,将绳长当做摆长会导致计算摆长偏小,根据$$g=\frac{4\pi^2L}{T^2}$$,计算结果偏小。

D正确,小角度摆动时周期与摆角无关。

3、正确答案:C

解析:

飞船距地面高度等于地球半径,则距地心距离为$$2R$$。

重力:$$G=mg=\frac{GMm}{(2R)^2}=\frac{1}{4}\cdot\frac{GMm}{R^2}=\frac{1}{4}mg_0$$

周期:$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}=2\pi\sqrt{\frac{L}{\frac{1}{4}g_0}}=4\pi\sqrt{\frac{L}{g_0}}$$

4、正确答案:C

解析:

单摆周期公式$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$,周期只与摆长和重力加速度有关,与质量无关。

A、B错误,质量不影响周期。

C正确,摆长越长周期越长。

D错误,摆长越短周期越短。

5、正确答案:A

解析:

设地面重力加速度为$$g_0$$,矿井底部重力加速度为$$g$$。

根据球壳定理,矿井深度d处:$$g=g_0(1-\frac{d}{R})$$

周期比:$$\frac{T_0}{T}=\sqrt{\frac{g}{g_0}}=k$$

代入得:$$\sqrt{1-\frac{d}{R}}=k$$

解得:$$d=(1-k^2)R$$

6、题目信息不全,无法解析

7、题目信息不全,无法解析

8、正确答案:B

解析:

单摆周期:$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}=2\pi\sqrt{\frac{0.98}{9.8}}=2\pi\times0.316=1.98s$$

t=1.2s时,$$\frac{t}{T}=\frac{1.2}{1.98}=0.606$$,即完成0.606个周期。

从平衡位置向右开始,经过0.5T到达最左端,1.2s时已过最左端正在返回平衡位置,向左做加速运动,加速度减小。

9、题目信息不全,无法解析

10、正确答案:D

解析:

A错误,单摆要求摆线轻且不可伸长,摆球小而重。

B错误,只有小角度摆动才是简谐运动。

C错误,平衡位置时回复力为零,但合力不为零(提供向心力)。

D正确,单摆周期公式$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$,与质量、振幅无关,只与摆长和重力加速度有关。

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