（通用版）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章 振動 波動 光 電磁波與相對論 第1節(jié) 課時提能練38 機械振動.doc

課時提能練(三十八)機械振動(限時：40分鐘)a級基礎(chǔ)過關(guān)練1彈簧振子做簡諧運動的圖象如圖14114所示，下列說法正確的是 ()圖14114a在第5秒末，振子的速度最大且沿x方向b在第5秒末，振子的位移最大且沿x方向c在第5秒末，振子的加速度最大且沿x方向d在0到5秒內(nèi)，振子通過的路程為10 cme在0到5秒內(nèi)，振子通過的路程為12 cmbcd由題圖可知第5秒末，振子處于正的最大位移處，此時有負(fù)方向的最大加速度，速度為零，故b、c正確，a錯誤；在0到5 s內(nèi)，振子經(jīng)過個全振動，路程為5a10 cm，故d正確e錯誤2做簡諧振動的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時，相同的物理量是()a位移b速度c加速度d回復(fù)力e時間acd做簡諧振動的物體，經(jīng)過同一位置時，相對平衡位置的位移x相同，回復(fù)力(fkx)相同，由牛頓第二定律(fma)知加速度a相同，物體可能以方向相反的速度經(jīng)過同一位置而時間不斷延長，故acd正確3做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量減小為原來的，擺球經(jīng)過平衡位置時速度增大為原來的2倍，則單擺振動的()a周期不變b頻率不變c振幅不變d振幅改變e最大動能改變abd由單擺的周期公式t2，單擺擺長不變，則周期不變，頻率不變；振幅a是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量，據(jù)動能公式可知，擺球經(jīng)過平衡位置時的動能不變，但質(zhì)量減小，所以高度增加，因此振幅改變，故a、b、d正確，c、e錯誤4如圖14115所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，則下列說法正確的是()圖14115a若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進行，且擺長相同，則圖線表示月球上單擺的共振曲線b若兩次受迫振動是在地球上同一地點進行，則兩次擺長之比ll254c圖線若是在地面上完成的，則該單擺擺長約為1 md圖線若是在地面上完成的，則該單擺擺長約為0.5 me若擺長均為1 m，則圖線是在地面上完成的abc圖線中振幅最大處對應(yīng)的頻率應(yīng)與做受迫振動的單擺的固有頻率相等，從圖線上可以看出，兩擺的固有頻率f0.2 hz，f0.5 hz.當(dāng)兩擺在月球和地球上分別做受迫振動且擺長相等時，根據(jù)公式f可知，g越大，f越大，由圖象知gg，又因為g地g月，因此可推知圖線表示月球上單擺的共振曲線，a正確；若在地球上同一地點進行兩次受迫振動，g相同，擺長長的f小，且有，所以，b正確；f0.5 hz，若圖線是在地面上完成的，根據(jù)g9.8 m/s2，可計算出l約為1 m，c正確、d錯誤e錯誤5在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：(1)用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑的示數(shù)如圖14116甲所示，讀出擺球直徑為_cm.(2)測單擺周期時，從擺球經(jīng)過平衡位置處開始計時并計1次，測出經(jīng)過該位置n次所用時間為t，則單擺周期為_(3)測量出多組周期t、擺長l數(shù)值后，畫出t2l圖象如圖乙所示，若得出此圖線的斜率為k，則測定的重力加速度g_.甲乙圖14116【解析】(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，讀出擺球直徑d2.00 cm60.01 cm2.06 cm.(2)從擺球經(jīng)過平衡位置處開始計時并計1次，則經(jīng)過該位置n次所用時間為(n1)個周期，由(n1)tt，解得t.(3)根據(jù)單擺周期公式t2，解得t2l，則t2l圖象斜率k，測定的重力加速度g.【答案】(1)2.06(2)(3)b級題型組合練6(1)(2017連云港模擬)如圖14117甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺當(dāng)a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來，此時b擺的振動周期_(選填“大于”“等于”或“小于”)d擺的周期圖乙是a擺的振動圖象，重力加速度為g，則a擺的擺長為_甲乙圖14117【解析】a擺動起來后，通過水平繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力，使b、c、d三擺做受迫振動，三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，由于驅(qū)動力頻率相同，則三擺的周期相同據(jù)乙圖可知：t2t0，再根據(jù)：t2可知，a擺擺長：l.【答案】等于(2)一物體沿x軸做簡諧運動，振幅為8 cm，頻率為0.5 hz，在t0時，位移是4 cm，且向x軸負(fù)方向運動，試寫出用正弦函數(shù)表示振動方程并畫出相應(yīng)的振動圖象【解析】簡諧運動振動方程的一般表示式為xasin(t0)，根據(jù)題給條件有：a0.08 m，2f，所以x0.08sin(t0)m，將t0時x00.04 m代入得0.040.08sin0，解得初相0或0，因為t0時，速度方向沿x軸負(fù)方向，即位移在減小，所以取0，所求的振動方程為x0.08sin(t)m，對應(yīng)的振動圖象如圖所示【答案】x0.08sinm圖象見解析7(1)如圖14118所示為某彈簧振子在05 s內(nèi)的振動圖象，由圖可知，下列說法中正確的是()圖14118a振動周期為4 s，振幅為8 cmb第2 s末振子的速度為零，加速度為負(fù)向的最大值c第3 s末振子的速度為正向的最大值d從第1 s末到第2 s末振子在做加速運動e從第1 s末到第2 s末振子在做減速運動【解析】根據(jù)題圖可知，彈簧振子的周期t4 s，振幅a8 cm，選項a正確；第2 s末振子到達負(fù)向最大位移處，速度為零，加速度最大，且沿x軸正方向，選項b錯誤；第3 s末振子經(jīng)過平衡位置，速度達到最大，且向x軸正方向運動，選項c正確；從第1 s末到第2 s末振子經(jīng)過平衡位置向下運動到達負(fù)向最大位移處，速度逐漸減小，選項d錯誤，e正確【答案】ace(2)一質(zhì)點做簡諧運動，其位移和時間的關(guān)系如圖14119所示圖14119求t0.25102 s時質(zhì)點的位移；在t1.5102 s到t2102 s的振動過程中，質(zhì)點的位移、回復(fù)力、速度、動能、勢能如何變化？在t0到t8.5102 s時間內(nèi)，質(zhì)點的路程、位移各多大？【解析】由題圖可知a2 cm，t2102 s，振動方程為xasinacost2coscm2cos100t cm當(dāng)t0.25102 s時，x2cos cm cm.由題圖可知在t1.5102 s到t2102 s的振動過程中，質(zhì)點的位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小，勢能變大在t0到t8.5102 s時間內(nèi)經(jīng)歷個周期，質(zhì)點的路程為s17a34 cm，位移為2 cm.【答案】 cm變大變大變小變小變大34 cm2 cm8(1)(2017長沙模擬)一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標(biāo)原點，t0時刻振子的位移x0.1 m；t s時刻x0.1 m；t4 s時刻x0.1 m該振子的振幅和周期可能為() 【導(dǎo)學(xué)號：92492421】a0.1 m， sb0.1 m,8 sc0.2 m， sd0.2 m,8 se0.3 m,10 s【解析】若振子的振幅為0.1 m， st，(4)sn1t，則周期最大值為 s，a正確，b錯誤；若振子的振幅為0.2 m，由簡諧運動的對稱性可知，當(dāng)振子由x0.1 m處運動到負(fù)向最大位移處再反向運動到x0.1 m處，再經(jīng)過n個周期所用時間為 s，則t s，所以周期的最大值為 s，且t4 s時刻x0.1 m，c正確；當(dāng)振子由x0.1 m經(jīng)平衡位置運動到x0.1 m處，再經(jīng)過n個周期所用時間為 s，則t s，所以此時周期的最大值為8 s，且t4 s時，x0.1 m，d正確【答案】acd(2)(2017合肥模擬)在“用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶嶒炛谐龓M桿的鐵架臺、鐵夾、秒表、游標(biāo)卡尺、刻度尺之外，還必須選用的器材，正確的一組是_a約1 m的不可伸長的細線，半徑約1 cm的小鐵球b約0.1 m的不可伸長的細線，半徑約1 cm的小鐵球c約0.1 m的不可伸長的細線，半徑約1 cm的小塑料球d約1 m的不可伸長的細線，半徑約1 cm的小塑料球測量小球直徑時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_cm.某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)的步驟中，以為縱坐標(biāo)，以周期t為橫坐標(biāo)，作出如圖14120所示的圖象，已知該圖線的斜率為k0.500，則重力加速度為_m/s2.(結(jié)