多选题 适中0.65 引用1 组卷390
根据高中所学知识可知，将一个单摆的摆球拉离平衡位置，无初速度地释放，经过一次全振动后，摆球将回到释放位置。但实际上，在北京使一摆长为60m的单摆的摆球偏离平衡位置3m后，无初速度地释放，经过一次全振动后，摆球将沿顺时针方向偏离释放点约3mm，如图所示。这一现象可解释为，小球除了受到重力和细线的拉力外，由于地球自转，在摆动过程中小球还受到一个“力”，该“力”的许多性质与带电粒子受到的洛伦兹力相似。例如，该力方向的确定可采用左手定则，由南指向北的地球自转轴的方向可类比成磁感线的方向，摆球的速度方向可类比成正电荷的速度方向；该力的大小与摆球垂直于地球自转轴的速率成正比。则下列说法错误的是（ ）
| A．若将该单摆移动到北极做该实验，即使其他条件一样，现象将更明显 |
| B．若将该单摆移动到赤道做该实验，即使其他条件一样，观察不到明显的偏离 |
| C．若将该单摆移动到南半球做该实验，摆球将沿逆时针方向偏离释放点 |
| D．在一次全振动中，该“力”先做正功后做负功，做的总功为零 |
| E．在图中，小球从左向右运动的过程中受到垂直于摆动平面向外的“力” |
| F．在图中，小球从左向右运动将偏向直径的外侧，即图中的a点 |
| G．这个实验巧妙地证明了地球在自转 |
2022高三·全国·专题练习
类题推荐
物理的统一美
表面看似完全不同的物理现象背后可能蕴含着相同的原理和规律。物理学中这种简洁美、统一美和谐而浪漫。例如在某些条件下，在光滑圆弧轨道上的小球和在固定悬点下细线拴着的小球运动规律是相似的。请回答以下问题：
【小题1】单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力（ ）
【小题2】竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（视为质点）同时由静止释放，其中甲球的初位置离圆槽最低点
较远些，小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径，如图。关于甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（ ）
【小题3】质量为
的单摆，拉开一个较小的角度后由静止释放，摆线的拉力大小
随时间
变化的图像如图所示，重力加速度为
，则该单摆的周期为__________ ；摆球在平衡位置的加速度为__________ 。（结果用题或图中所给的符号表示）
【小题4】图甲中摆球表面包有一小块橡皮泥，在竖直平面内其振动图像如图乙所示，某时刻橡皮泥瞬间自然脱落，不考虑单摆摆长的变化，若
时刻橡皮泥脱落，此后单摆周期
__________ 
（选填“>”，“=”，“<”），若
时刻橡皮泥脱落，此后单摆振幅
__________ 
（选填“>”，“=”，“<”）。
【小题5】如图所示，张紧的绳子上挂了
、
、
、
四个单摆，摆长关系为
，先使摆偏离平衡位置后释放（摆角不超过
），振动稳定后，下列说法正确的是（ ）
【小题6】某同学做“用单摆测定重力加速度”实验，请回答下面的问题：
（1）在实验中，你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是__________ ；
（2）如图甲所示，用游标卡尺测得小球的直径
__________ mm；
（3）为减小实验误差，多次改变摆长
，测量对应的单摆周期，用测得的多组实验数据绘制
图像，如图丙所示。由图可求得重力加速度大小
__________ （用
、
和
、
表示）。
【小题7】如图甲所示，在天花板上的点用一定长度的摆线悬挂一个摆球，在点的下方
点处有一个钉子，现将摆球向左拉开一个很小的角度，时将摆球由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，此后摆球又向右摆动一个很小角度（不超过），设向左为正方向，摆球的振动图像如图乙所示（图线与两轴的交点已在图中标出），不计摆线和钉子相碰时的能量损失，取重力加速度
，求：
（1）单摆的振动周期；
（2）钉子的位置点到悬点的距离；
（3）请分析并说明摆球摆到两侧最高点的位置是否等高；
（4）图像中
与
的比值。
表面看似完全不同的物理现象背后可能蕴含着相同的原理和规律。物理学中这种简洁美、统一美和谐而浪漫。例如在某些条件下，在光滑圆弧轨道上的小球和在固定悬点下细线拴着的小球运动规律是相似的。请回答以下问题：
【小题1】单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力（ ）
| A．指向地面 | B．指向悬点 | C．数值为零 | D．垂直于摆线 |
较远些，小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径，如图。关于甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（ ）| A．甲的速度大，相遇在点 |
| B．乙的速度小，相遇点在点左方 |
| C．甲的速度大，相遇点在点右方 |
| D．无法确定，因为两小球的质量关系未知 |
的单摆，拉开一个较小的角度后由静止释放，摆线的拉力大小随时间变化的图像如图所示，重力加速度为，则该单摆的周期为【小题4】图甲中摆球表面包有一小块橡皮泥，在竖直平面内其振动图像如图乙所示，某时刻橡皮泥瞬间自然脱落，不考虑单摆摆长的变化，若
时刻橡皮泥脱落，此后单摆周期 （选填“>”，“=”，“<”），若时刻橡皮泥脱落，此后单摆振幅（选填“>”，“=”，“<”）。【小题5】如图所示，张紧的绳子上挂了
、、、四个单摆，摆长关系为，先使摆偏离平衡位置后释放（摆角不超过），振动稳定后，下列说法正确的是（ ）| A．、、中摆振幅最大 |
| B．摆发生振动，其余摆均不动 |
| C．摆的摆角最大 |
D．各摆的周期关系 |
（1）在实验中，你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是
（2）如图甲所示，用游标卡尺测得小球的直径
（3）为减小实验误差，多次改变摆长
，测量对应的单摆周期，用测得的多组实验数据绘制图像，如图丙所示。由图可求得重力加速度大小、和、表示）。【小题7】如图甲所示，在天花板上的
点用一定长度的摆线悬挂一个摆球，在点的下方点处有一个钉子，现将摆球向左拉开一个很小的角度，时将摆球由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，此后摆球又向右摆动一个很小角度（不超过），设向左为正方向，摆球的振动图像如图乙所示（图线与两轴的交点已在图中标出），不计摆线和钉子相碰时的能量损失，取重力加速度，求：（1）单摆的振动周期；
（2）钉子的位置
点到悬点的距离；（3）请分析并说明摆球摆到两侧最高点的位置是否等高；
（4）图像中
与的比值。 
即为单摆周期T
，这样
．
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