1、填空题 用如图甲所示实验装置演示单摆的振动图象,细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落,纸板沿着跟摆动方向垂直的方向匀速移动,落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如图乙,观察这条细沙曲线,找出其形态特征,并由此说明这个沙摆的摆动规律.(要求列出两条,为叙述方便,可在图上标注字母)
①细沙曲线______,说明沙摆______;
②细沙曲线______,说明沙摆______.
参考答案:①观察细沙曲线,发现两侧粗,沙子多,中间细,沙少.是因为沙摆在摆动的过程中,经过平衡位置速度最大,最大位移处速度为0,所以中间经过的时间少,沙少,两侧经历的时间多,沙多.
? ②观察细沙曲线,沿轴OO′方向呈周期性分布,因为单摆做周期性运动,且周期不变.
故本题答案为:①两侧粗,沙多;中间细,沙少;? 经过平衡位置时速度大.? ②沿轴OO′方向呈周期性(重复性)分布,摆动周期不变.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题

如图所示的单摆,摆球质量为m、摆长为l、重力加速度为g.现把摆球移到图中实线所示的位置,即摆线伸直且与竖直方向成一较小角度θ,从静止释放,求从开始运动到摆球第一次到达最低点过程中的①重力的冲量,②合外力的冲量.
参考答案:
(1)
?方向竖直向下
(2)
,方向水平向左.
本题解析:
①摆球释放后做简谐运动,从开始运动到第一次到达最低点,经历1/4个周期时间,因此重力的冲量为
I重力=mg·t=
.
②这过程中合外力的冲量等于摆球动量的增量,而到达最低点时的速度大小可根据机械能守恒定律求得,即
mg·l(1-cosθ)=
,
合外力冲量的大小为I合力=Δmv=
,方向水平向左.
本题难度:简单
3、选择题 有一天体半径为地球半径的2倍,平均密度与地球相同,在地球表面走时准确的摆钟移到该天体的表面,秒针走一圈的实际时间为
[? ]
A.
min
B.
min
C.
min
D.2min
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中,位置A为摆球摆动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中
?
A、位于B处时动能最大
B、位于A处时势能最大
C、在位置A的势能大于在位置B的动能
D、在位置B的机械能大于在位置A的机械能
参考答案:BC
本题解析:A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置,在这个过程中,机械能守恒,即D错。由于A为最高点,即机械能恰好为其重力势能,所以应该大于B处的动能,BC对。根据机械能守恒定律,最低处的动能最大,所以A错
点评:本题考查了通过能的观点来看带单摆的问题。通过机械能守恒定律本题很容易判断动能最大以及势能最大的问题。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示的MON是曲率半径很大的圆弧形轨道,其圆心为O′,O是轨道的最低点,M、N两点等高,O′M >>OM。连接OM的一段直线固定轨道顶端的M点有一小滑块从静止开始沿着直线轨道下滑的同时,从N点也有一小滑块从静止开始沿着圆弧轨道下滑。如果不计一切摩擦,则 (?)

A.两个滑块可能第一次在O点相遇
B.两个滑块第一次一定在O点左方相遇
C.两个滑块第一次一定在O点右方相遇
D.以上三种情况均有可能
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:简单