2022年高考物理 機械振動單擺專題知識點梳理 新人教版知識點梳理 1單擺：細線的一端固定在懸點，另一端拴一個小球，忽略線的伸縮和質量且球的直徑比細線短得多的裝置叫單擺在實際擺中如果懸掛小球的細線的伸縮量和質量很小，可以忽略，細線的長度又比擺球的直徑大得多時，才能將其理想化為單擺。單擺在擺動時的擺角5°（或偏角10°）時，擺球的運動才是簡諧振動。2.單擺的周期公式： 注：單擺的擺長L是指懸點到球心間的距離單擺的振動周期跟擺球的質量無關，只與擺長和所在處的重力加速度g有關單擺做簡諧運動的條件是偏角<10°，且周期與振幅無關3.課外補充秒擺周期T s的單擺稱為秒擺，由得，若，則秒擺的擺長L約為 m難點突破1.等效擺長：擺球到擺動圓弧的圓心之間的距離。如圖所示，等效擺長為 ，而不是擺線L的長度(小球半徑忽略)。2.等效重力加速度：如果單擺不在豎直平面內擺動，而是在一個斜面上擺動，如圖所示，此擺公式中的“重力加速度”位置的數(shù)值應該變?yōu)榱薵=g sin，即此擺的周期表達式為；如果單擺處在海拔較高的位置上，加速度應該由或等公式來確定；如果單擺處于起動或制動中的電梯里，若電梯的加速度豎直向上，則g=g+a。 若加速度豎直向下，則g=g-a。 那么計算等效重力加速度g的方法是什么呢？3、利用單擺測重力加速度公式： （ 、 L= ）專題訓練1把實際的擺看作單擺的條件是（ ）細線的伸縮可以忽略；小球的質量可以忽略；細線的質量可以忽略；小球的直徑比細線的長度小得多；小球的最大偏角足夠小A B C D2下列有關單擺運動過程中受力的說法中，正確的是（ ）A回復力是重力和擺線拉力的合力 B回復力是重力沿圓弧方向的一個分力C單擺過平衡位置時合力為零 D回復力是擺線拉力的一個分力3單擺運動到達其平衡位置時，擺球所受回復力的方向或數(shù)值正確的是（ ）A指向地面 B指向懸點 C數(shù)值為零 D垂直于擺線4甲、乙兩個單擺擺長相等，將兩個單擺的擺球由平衡位置拉開，使擺角甲乙，（甲、乙都小于10°）由靜止開始釋放，則（ ）A甲先到達平衡位置 B乙先到達平衡位置C甲、乙同時到達平衡位置 D無法判斷5將秒擺（周期為2 s）的周期變?yōu)? s，下列措施可行的是（ ）A將擺球的質量減半 B振幅減半 C擺長減半 D擺長減為原來的6一個單擺從甲地移至乙地，其振動變慢了，其原因和調整的方法應為（ ）Ag甲g乙，將擺長縮短 Bg甲g乙，將擺長加長Cg甲g乙，將擺長加長 Dg甲g乙，將擺長縮短7長為L的單擺，周期為T，若將它的擺長增加2 m，周期變?yōu)?T，則L長為（ ）A、 B、 C、 D、8擺長為的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時（取作），當運動至時，擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象為下圖中的（ ）t / sx / cmt / sx / cmt / sx / cmt / sx / cmA B C D9如圖所示為一雙線擺，它是在水平天花板上用兩根等長細繩懸掛一小球構成的，繩的質量可忽略。設圖中的L和為已知量，當小球垂直于紙面作小幅振動時，它的周期為 。題10圖1.02.0x / cmt / s-330.5L題9圖10如圖所示為一單擺及其振動圖象，由圖回答：（1）單擺的振幅為 ，頻率為 ，擺長約為 （）。（2）振動圖象中，第一個周期內加速度為正，并與速度同方向的時間范圍是 ，勢能先減小后增大的時間范圍是 .11在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，下列測量儀器中本實驗必須的是（ ）A帶毫米刻度的米尺 B天平 C游標卡尺 D秒表12在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，（1）需測量的物理量是 。實驗中重力加速度的計算公式是： 。（2）提供如下的實驗步驟，把你認為正確的做法按合理的操作順序排列 。A用天平測出金屬球的質量；B單擺懸掛前，先測出線長再加上小球的半徑就是擺長；C先把單擺懸掛起來，測出懸掛點到小球中心的距離；D把小球拉開一個很小的角度；E當擺球經(jīng)過平衡位置時，開始啟動秒表，并計為第一次，當擺球第n次從同一方向通過平衡位置時按停秒表，若秒表讀數(shù)為t,則單擺周期為F當擺球經(jīng)過平衡位置時，開始啟動秒表，并計為第一次，當擺球第（n+1）次從同一方向通過平衡位置時按停秒表，若秒表讀數(shù)為t,則單擺周期為G代入公式，求出重力加速度g ；H改變擺線的長度，再重復實驗兩次，求出重力加速度g的平均值。13在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，下列說法中正確的是（ ）A如果有兩個大小相等且都帶孔的鐵球和木球，應選用鐵球B擺角不應超過10ºC為便于改變擺長，可將擺線的一頭繞在鐵架臺上的圓桿上以代替鐵夾D測量擺長時，應用力拉緊擺線14在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，需測定單擺的周期，為了減小周期測量的誤差，應測定（ ）A單擺完成一次全振動的時間，并在擺球到達最大位移處開始計時B單擺完成多次全振動的時間，并在擺球到達最大位移處開始計時C單擺完成一次全振動的時間，并在擺球到達平衡位置時開始計時D單擺完成多次全振動的時間，并在擺球到達平衡位置時開始計時15在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，供選用的器材有：A、帶夾子的鐵架臺 B、帶小孔的實心木球 C、帶小孔的實心鐵球 D、秒表 E、長約1 m的細線 F、長約10 cm的細線 G、毫米刻度的米尺 H、游標卡尺 I、螺旋測微器 L、天平為使實驗誤差減小，應選用 。16如圖所示，用單擺測定重力加速度，其中L0、d、n、t分別表示實驗時已測得的數(shù)據(jù)。懸線長度(m)擺球直徑(m)全振動次數(shù)完成n次全振動的時間(s)L0dnt根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以算出：（1）單擺的擺長L= ；（2）單擺的周期T= ；（3）當?shù)氐闹亓铀俣萭= 17如圖所示是甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖象。（1）甲、乙兩個單擺的擺長之比是多少？（2）以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向，從t=0起，乙第一次到達右方最大位移處時，甲振動到了 位置向 方向運動能力提升1、如圖9-4-7所示，兩單擺擺長相同，平衡時兩擺球剛好接觸現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內向左拉開一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開各自做簡諧運動，以分別表示擺球A、B的質量，則( )A如果沒mAmB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側B如果mAmB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側C無論兩球的質量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側D無論兩球的質量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側2、一個單擺的長為l，在其懸點O的正下方0.19l處有一釘子P，再將擺球向左拉開到A，使擺線偏角<10°，放手使其擺動，求此單擺的振動周期3、圖9-4-6所示的光滑圓弧槽AB，它的圓心O在槽的正上方，圓弧半徑為R，已知現(xiàn)同時在O處和A處自由釋放兩個很小的小球，前者自由下落，后者沿槽滾動，則后者到達槽最低點的時間是前者所用時間的多少倍?4、如圖所示，光滑的圓弧槽的半徑為R（R>>弧MN），A為弧形槽的最低點，小球B放在A點正上方離A點的高度為h ，小球C放在M點，同時釋放兩球，使兩球正好在A點相碰，則h應為多大？MNACBh題12圖5下面是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有關數(shù)據(jù)：擺長0.50.60.81.1周期2.22.53.24.5利用上述數(shù)據(jù)在坐標圖（右圖）中描出圖線；利用圖線（取）求出重力加速度。6在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，用擺長l和周期T計算重力加速度的公式是：g= 。如果已知擺球直徑為2.0cm，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖所示，那么單擺擺長是 。如果測定了40次全振動的時間，如圖中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是 s，單擺的周期是 s。為了提高測量精度,需多次改變L的值并測得相應的T值.現(xiàn)測得的六組數(shù)據(jù)標示在以L為橫坐標、T為縱坐標的坐標紙上,即圖中用“”表示的點。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)點作出T2與L的關系圖線.