单摆
1.(2014·洛阳高二检测)关于单摆,下列说法正确的是( )
A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置
B.摆球受到的回复力是它所受的合力
C.摆球经过平衡位置时,所受的合力为零
D.摆角很小时,摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比
【解析】 回复力是使摆球回到平衡位置的力,其方向总是指向平衡位置,A选项正确;摆球所受的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,不是摆球所受的合力,B选项错误;摆球经过平衡位置时,回复力为零,但由于摆球做圆周运动,有向心力,合力不为零,方向指向悬点,C选项错误;摆角很小时,回复力与摆球相对于平衡位置的位移大小成正比,但合力没有此关系,D选项错误.
【答案】 A
2.发生下述哪一种情况时,单摆周期会增大( )
A.增大摆球质量
B.缩短摆长
C.减小单摆振幅
D.将单摆由山下移到山顶
【解析】 由单摆的周期公式T=2π可知,g减小时周期会变大.
【答案】 D
3.(2014·宿州高二检测)把在北京调准的摆钟,由北京移到赤道上时,摆钟的振动( )
A.变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长
B.变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长
C.变快了,要使它恢复准确,应增加摆长
D.变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长
【解析】 把标准摆钟从北京移到赤道上,重力加速度g变小,则周期T=2π>T0,摆钟显示的时间小于实际时间,因此变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长,B正确.
【答案】 B
4.摆长为l的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(即取作t=0),当振动至t=时,摆球恰具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的( )
【解析】 t==T,最大速度时,单摆应在平衡位置,y=0,v方向为-y,沿y轴负方向,故D选项正确.
【答案】 D
5.(多选)如图1148所示为甲、乙两单摆的振动图象,则( )
图1148
A.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=2∶1
B.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=4∶1
C.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=4∶1
D.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=1∶4
【解析】 由图象可知T甲∶T乙=2∶1,若两单摆在同一地点,则两摆长之比为l甲∶l乙=4∶1;若两摆长相等,则所在星球的重力加速度之比为g甲∶g乙=1∶4.
【答案】 BD
6.(2014·芜湖高二检测)将单摆和弹簧振子都放在竖直向上做匀加速运动的电梯中,则( )
A.两者的振动周期都不变
B.两者的振动周期都变小
C.单摆的振动周期变小,弹簧振子的振动周期不变
D.单摆的振动周期变小,弹簧振子的振动周期变大
【解析】 弹簧振子的振动周期只与其本身的因素有关,跟物体的运动状态无关,所以弹簧振子的周期不变;当电梯加速向上运动时,单摆的等效重力加速度变大,单摆的周期变小,所以选项C正确.
【答案】 C