1、实验题 房顶上固定着一根不可伸长的细线,下垂到三楼窗沿下,某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度,先将线的下端系上一个小球,发现当小球静止时,细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直,他打开窗子,让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动,如图所示,从小球第1次通过图中的B点开始计时,第21次通过B点用时30s;球在最低点B时,球心到窗上沿的距离为1m,当地重力加速度取g=π2(m/s2);根据以上数据可得小球运动的周期T=_______s;房顶到窗上沿的高度h=_______m。
参考答案:3(3分)? 3(3分)
本题解析:因为是从小球第1次通过图中的B点开始计时,故第21次通过B点为10个周期,则周期为
;
根据周期公式有:
,l1=1m,代入得:l2=4m,则房顶到窗上沿的高度h=3m。
本题难度:一般
2、选择题 如图两单摆摆长相等,平衡时两摆刚好接触.现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动.以 mA、mB分别表示摆球A、B的质量,则

A.如果mA>mB,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧
B.如果mA<mB,下一次碰撞将发生在平衡位置左侧
C.无论摆球质量如何,下一次碰撞都不可能在平衡位置
D.无论摆球质量如何,下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧或右侧
参考答案:D
本题解析:由于单摆的振动周期
,与摆球的质量无关,故D正确。
本题难度:一般
3、选择题 下列有关单摆运动过程中的受力说法,正确的是(?)
A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力
B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力
C.单摆过平衡位置的合力为零
D.单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力
参考答案:B
本题解析:单摆运动是在一段圆弧上运动,因此单摆运动过程不仅有回复力,而且有向心力,即单摆运动的合外力不仅要提供回复力,而且要提供向心力,故选项A错误;单摆回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力,而不是摆线拉力的分力,故选项B正确,选项D错误;单摆过平衡位置时,回复力为零,向心力最大,故其合外力不为零,所以选项C错误.
本题难度:简单
4、选择题 甲、乙两个单摆摆长相同,摆球质量之比为4∶1,两个单摆在同一地点做简谐振动,摆球经过平衡位置时的速率之比为1∶2,则两摆?(?)
A.振幅相同,频率相同
B.振幅不同,频率相同
C.振幅相同,频率不同
D.振幅不同,频率不同
参考答案:B
本题解析:由动能定理单摆到达平衡位置速率不同,在最高点重力势能不同,振幅不同,但由单摆周期公式可知两单摆周期相同,频率相同,B对;
本题难度:简单
5、简答题 如图所示一个摆长为L=10/π2米的单摆,摆球质量为m=0.1千克,静止于平衡位置.另有质量均为m=0.1千克的小球n个与摆球在同一高度且在同一直线上,以相同的速度v=4米每秒向左运动,相邻两小球到达摆球平衡位置的时间间隔是1秒钟.每一个小球与摆球相撞后都和摆球粘在一起共同运动.(摆球和小球均视为质点,g=10m/s2)
求:(1)摆球摆动的最大高度
(2)第8个小球与摆球相撞后,摆球的速度
(3)第n个小球与摆球相撞后单摆获得的动能.
参考答案:单摆的周期:T=2π
本题解析:
本题难度:一般