高二物理第九章機(jī)械振動(dòng)知識(shí)點(diǎn)及習(xí)題練習(xí)單元練習(xí)(含答案)

1、機(jī)械振動(dòng)受 力 特回復(fù)力： F= _物理量：振幅、周期、頻率簡(jiǎn) 諧 運(yùn)運(yùn) 動(dòng) 規(guī)_或 _函數(shù)圖簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象是動(dòng)機(jī)彈簧振子： F= - kx物 理 模械振單擺：回復(fù)力：F=_周期： T=_阻尼振動(dòng)無阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振三、基礎(chǔ)知識(shí)1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義：_ 。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、回復(fù)力 F、加速度、速度v、動(dòng)能 EK、勢(shì)能 EP的變化規(guī)律：aA在研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處。B在平衡位置：位移最小、回復(fù)力最小、加速度最??；速度最大、動(dòng)能最大。C在離開平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)：_ 。D振動(dòng)中：注意以上各量的矢量性和對(duì)稱性。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒，但機(jī)械能守恒的振動(dòng)不一定時(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。注

2、意： A回復(fù)力是效果力。B物體運(yùn)動(dòng)到平衡位置不一定處于平衡狀態(tài)。C簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)定義式F=-K x中的 K不一定是彈簧的勁度系數(shù)。2、總體上描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量振幅 A： _ 稱為振幅。它是描述振動(dòng)_的物理量。它是_量。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅不變，而位移在時(shí)刻變化。周 期T 和頻 率f ： _ 稱為周 期T, 它是 _ 量 ，單位是秒；_ 稱為振動(dòng)頻率， 單位是赫茲 （ Hz）。周期和頻率都是描述_的物理量，它們的關(guān)系是：T=1/ f 。它們與_無關(guān)，由_ 決定，因而以叫_周期，或_頻率。3、單擺單擺的概念：在細(xì)線的一端拴一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，_ 可忽略，線長(zhǎng)遠(yuǎn)大于球的直徑，這樣的裝置叫單擺。單擺的

3、特點(diǎn)：A單擺是實(shí)際擺的理想化，是一個(gè)理想模型;B單擺的等時(shí)性，在振幅很小的情況下，單擺的振動(dòng)周期與_ 無關(guān) ;C單擺的回復(fù)力由_ 提供，當(dāng)最大擺角<100 時(shí)，單擺的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)周期 T=_。單擺的應(yīng)用：A計(jì)時(shí)器； B測(cè)定重力加速度g, g=_.4、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象：以橫軸表示時(shí)間t ，以縱軸表示位移x，建立坐標(biāo)系，畫出的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象稱為_圖象，也叫_。都是 _ 曲線振動(dòng)圖象的含義：振動(dòng)圖象表示了_ 變化的規(guī)律圖象的用途：從圖象中可以知道：A任一個(gè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移B 振幅A、周期TC位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v、動(dòng)能EK、勢(shì)能EP在任意時(shí)刻的變化趨勢(shì)及

4、位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v 在任意時(shí)刻的方向。注意：A簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象不是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡B 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性，體現(xiàn)在振動(dòng)圖象上是曲線的重復(fù)性簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)雜的非勻變速運(yùn)動(dòng)但運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)具有簡(jiǎn)單的周期性、重復(fù)性、對(duì)稱性所以用圖象研究要比用方程要直觀、簡(jiǎn)便5、受迫振動(dòng)和共振。受迫振動(dòng)：物體在_ 的振動(dòng)，其振動(dòng)頻率和固有頻率無關(guān)，等于_的頻率；當(dāng)受迫振動(dòng)是無阻尼振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)物體因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振動(dòng)能量剛好由周期性的驅(qū)動(dòng)力做功給予補(bǔ)充，維持其振幅不變。共振：A共振現(xiàn)象：在受迫振動(dòng)中，_ 相等時(shí)，振幅最大，這種現(xiàn)象稱為共振。聲音的共振又叫_。B產(chǎn)生共振的條件是：_ 。C共振的應(yīng)用與防

5、止：在需要利用共振時(shí)，應(yīng)使_ 。在需要防止共振時(shí)，應(yīng)使_ 。四、典型問題問題1: 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化特點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)涉及到的物理量較多，但都與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)平衡位置的位移x 存在直接或間接關(guān)系：例 1 有一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則（）A加速度最大時(shí)，速度最大B速度最大時(shí)，位移最大C位移最大時(shí)，回復(fù)力最大D 回復(fù)力最大時(shí)，加速度最大問題 2：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性是指振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩位置時(shí)，振子的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能等均是等大（位移、回復(fù)力、加速度的方向相反，速度的方向不確定）。運(yùn)動(dòng)時(shí)間也具有對(duì)稱性，即在平衡位置對(duì)稱兩段位移間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。理解好對(duì)稱性

6、這一點(diǎn)對(duì)解決有關(guān)問題很有幫助。例 3如圖所示。彈簧振子在振動(dòng)過程中，振子經(jīng)、 b 兩點(diǎn)的速度相同，若它從a到 b 歷時(shí) 0.2s,從 b 再a回到 a 的最短時(shí)間為 0.4s,則該振子的振動(dòng)頻率為：A 1Hz; B 1.25Hz; C 2Hz; D vavb2.5Hz.問題 3：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性d aob c簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有周期性，其運(yùn)動(dòng)周期T 的大小由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定。理解了這一點(diǎn)，在解決相關(guān)問題時(shí)就不易出錯(cuò)。例 5有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)的單擺來確定氣球的高度。已知該單擺在海平面處的周期是T0，當(dāng)氣球停在某一高度時(shí)，測(cè)得該單擺周期為T。求該氣球此時(shí)離海平面的高度h。把地球看作質(zhì)量均勻分

7、布的半徑為 R的球體。例 6一彈簧振子作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T ，則下列說法中正確的是：A若 t 時(shí)刻和 (t+ t) 時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則t 一定等于 T的整數(shù)倍；B若 t 時(shí)刻和 (t+ t) 時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相反，則t 一定等于 T/2 的整數(shù)倍；C若 t=T ，則在 t 時(shí)刻和 (t+ t) 時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等；D若 t=T/2 ，則在 t 時(shí)刻和 (t+ t) 時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等。問題 4：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象能夠反映簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此將簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象跟具體運(yùn)動(dòng)過程聯(lián)系起來是討論簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一種好方法。例 7如圖，若質(zhì)點(diǎn)在A 對(duì)應(yīng)的

8、時(shí)刻，則其速度v、加速度a 的大小的變化情況為：A v 變大，a 變小B v 變小，a 變小C v 變大，a 變小D v 變小，a 變大例 8一水平彈簧振子，規(guī)定水平向右為正方向。它的振動(dòng)圖象如圖所示，則：A圖中 A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，振子所受彈力方向水平向右B圖中 A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，振子的速度方向水平向右8A/cmC在 0 4s 內(nèi)振子作了 175 次全振動(dòng)D在 0 4s 內(nèi)振子通過的路程為 035cm，位移為04問題 5：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械能綜合問題of/Hz0.250.50.75例 10如圖所示為一單擺的共振曲線，求：該單擺的擺長(zhǎng)約為多少？（近似認(rèn)為g=22m/s ）共振時(shí)擺球的最大速度大小是多

9、少？若擺球的質(zhì)量為50 克，則擺線的最大拉力是多少？問題 6：根據(jù)共振的條件分析求解相關(guān)問題。例 11如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有 a、 b、c、d、e 五個(gè)單擺，讓 a 擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開始振動(dòng)。下列說法中正確的有：A各擺的振動(dòng)周期與a 擺相同B各擺的振幅大小不同，c 擺的振幅最大C各擺的振動(dòng)周期不同，c 擺的周期最長(zhǎng)D各擺均做自由振動(dòng)例 12如圖所示。 曲軸上掛一個(gè)彈簧振子， 轉(zhuǎn)動(dòng)搖把， 曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。 開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由振動(dòng)，測(cè)得其頻率為 2Hz. 現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為 240r/min 。（ 1）當(dāng)

10、振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是多大？（2）轉(zhuǎn)速多大時(shí)，彈簧振子的振幅最大？作業(yè) 1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)一、選擇題 ( 每小題 7 分, 共 84 分)1.A 關(guān)于回復(fù)力 , 下列說法正確的是()A. 回復(fù)力一定是物體受到的合外力B. 回復(fù)力只能是彈簧的彈力提供C. 回復(fù)力是根據(jù)力的作用效果命名的D. 回復(fù)力總是指向平衡位置 答案 : CD2.A 下列的運(yùn)動(dòng)屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的是()A. 活塞在氣缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)B. 拍皮球時(shí) , 皮球的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)C. 音叉叉股的振動(dòng)D. 小球在左右對(duì)稱的兩個(gè)斜面上來回滾動(dòng)答案 : C3.A一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 當(dāng)位移為正的最大值時(shí), 質(zhì)點(diǎn)的()A. 速度為正的最大值, 加速度為零

11、B. 速度為負(fù)的最大值, 加速度為零C. 速度為零, 加速度為正的最大值D. 速度為零, 加速度為負(fù)的最大值答案:D4.A關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、加速度和速度的關(guān)系, 正確的說法是()A. 位移減小時(shí), 加速度增大, 速度增大B. 位移方向總和加速度方向相反, 和速度方向相同C. 物體的速度增大時(shí), 加速度一定減小D. 物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí), 速度方向和位移方向相同答案 : C5.A 下表中給出的是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的位移x 或速度 v 與時(shí)刻的對(duì)應(yīng)關(guān)系,T 是振動(dòng)的周期 , 則下列選項(xiàng)中正確的是 ()0113TTTT442甲零正向最大零負(fù)向最大零乙零負(fù)向最大零正向最大零丙正向最大零負(fù)向最大零正向最大

12、丁負(fù)向最大零正向最大零負(fù)向最大A. 若甲表示位移x, 則丙表示相應(yīng)的速度vB. 若乙表示位移x, 則丙表示相應(yīng)的速度vC. 若丙表示位移x, 則甲表示相應(yīng)的速度vD. 若丁表示位移x, 則甲表示相應(yīng)的速度v 答案 : AD6.B 關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的平衡位置, 下列說法正確的是 ()A. 平衡位置就是物體所受合外力為零的位置B. 平衡位置就是加速度為零的位置C. 平衡位置就是回復(fù)力為零的位置D. 平衡位置就是受力平衡的位置答案: C7.B 一平臺(tái)沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 一物體置于平臺(tái)上隨臺(tái)一起運(yùn)動(dòng), 當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)處于什么位置時(shí), 物體對(duì)臺(tái)面的壓力最大 ()A. 振動(dòng)平臺(tái)在最高位置時(shí)B. 振動(dòng)平臺(tái)向下

13、振動(dòng)經(jīng)過平衡位置時(shí)C. 振動(dòng)平臺(tái)在最低位置時(shí)D. 振動(dòng)平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過平衡位置時(shí)答案:C8.B 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是下列哪一種運(yùn)動(dòng)()A. 勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 勻加速運(yùn)動(dòng)C.勻變速運(yùn)動(dòng)D. 變加速運(yùn)動(dòng) 答案 : D9.B 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每次經(jīng)過同一位置時(shí), 一定相同的物理量是 ()A. 速度B. 位移C. 回復(fù)力D.加速度 答案 : BCD10.B 對(duì)于彈簧振子 , 其回復(fù)力和位移的關(guān)系, 在下圖中正確的是 ()答案: C11.C對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力F=-kx的理解 , 正確的是()A.k只表示彈簧的勁度系數(shù)B. 式中負(fù)號(hào)表示回復(fù)力總是負(fù)值C. 位移x 是相對(duì)平衡位置的位移D.回復(fù)力只隨位移變化, 不隨時(shí)

14、間變化 答案 : C12.C彈簧振子的質(zhì)量是0.2kg,在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到平衡位置左側(cè)x1=2cm的位置時(shí), 受到的回復(fù)力大小F1=4N, 則當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到平衡位置右側(cè)x2=4cm的位置時(shí), 它的加速度是()A.20m/s 2, 方向向左B20m/s2, 方向向右C.40m/s 2, 方向向左D.40m/s2, 方向向右答案 : C二、計(jì)算題( 共16 分 )13.C試證明: 用輕彈簧懸掛一個(gè)振子, 讓它在豎直方向振動(dòng)起來, 在彈性限度內(nèi), 振子是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).(如圖 ) 答案 : 設(shè)振子的平衡位置為O,令向下為正方向, 此時(shí)彈簧的形變?yōu)閤0, 根據(jù)胡克定律及平衡條件有mg-kx0=

15、0. 當(dāng)振子向下偏離平衡位置x 時(shí) , 有F=mg-k(x+x 0)整理可得F=-kx( 緊扣簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征及對(duì)稱性) 故重物的振動(dòng)滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件作業(yè) 2振幅、周期和頻率一、選擇題 ( 每小題 6 分, 共 60 分)1.A 關(guān)于彈簧振子所處的位置和通過的路程, 下列說法正確的是 ()A. 運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期后位置一定不變, 通過的路程一定是振幅的4 倍B. 運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期后位置一定不變, 通過的路程一定是振幅的2 倍C. 運(yùn)動(dòng) 1 周期后位置可能不變, 路程不一定等于振幅4D. 運(yùn)動(dòng)一段后若位置不變, 通過的路程一定是4A 答案 : AC2.A 關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的下述各物理量, 說法正確的是()A.

16、振幅是由平衡位置指向最大位移處的矢量B. 周期和頻率的乘積為一常量C. 振幅越大, 周期越長(zhǎng)D.振幅越小, 頻率越大 答案: B3.A關(guān)于振幅的各種說法正確的是()A. 振幅是振子離開平衡位置的最大距離B.振幅大小表示振動(dòng)能量的大小C. 振幅越大, 振動(dòng)周期越長(zhǎng)D.振幅增大, 振動(dòng)物體最大加速度也增大答案:AD4.A一彈簧振子, 使其離開平衡位置2cm,由靜止開始釋放, 若t=0.1s時(shí) , 第一次回到平衡位置, 則下列說法中正確的是()A. 振子的振動(dòng)周期為0.4sB.1s內(nèi)振子通過的路程是20cmC.t 1=0.05s, 與 t 2=0.15s 時(shí)刻 , 振子速度相同 , 加速度相同D.t

17、 1=0.05s 與 t 2=0.35s 時(shí)刻 , 振子動(dòng)量反向 , 彈簧長(zhǎng)度相等答案 : ABD5.B 在 1min 內(nèi) , 甲振動(dòng) 30 次, 乙振動(dòng) 75 次 , 則 ()A. 甲的周期為0.5s, 乙的周期為0.8sB. 甲的周期為2s, 乙的周期為1.25sC. 甲的頻率為0.5Hz, 乙的頻率為1.25HzD甲的頻率為2Hz, 乙的頻率為0.8Hz 答案 : C6.B 如圖所示 , 彈簧振子在A、 B 之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O 為平衡位置 ,A 、 B 間的距離為20cm,由 A 運(yùn)動(dòng)到 B 的最短時(shí)間為1s, 則下述說法正確的是()A. 從 0 到 A再到 O振子完成一次全振動(dòng)B.振子

18、的周期是1s, 振幅是 20cmC. 振子完成兩次全振動(dòng)所通過的路程是40cmD.從 O開始經(jīng)過2s 時(shí) , 振子對(duì)平衡位置的位移為零答案 : D7.B 彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí), 從振子經(jīng)過某一位置A 開始計(jì)時(shí) , 則 ()A. 當(dāng)振子再次與零時(shí)刻速度相同時(shí), 所用的時(shí)間一定是一個(gè)周期B. 當(dāng)振子再次經(jīng)過A 時(shí) , 所用的時(shí)間一定是半個(gè)周期C. 當(dāng)振子的加速度再次與零時(shí)刻的加速度相同時(shí), 一定又到達(dá)位置AD. 一定還有另一個(gè)位置跟位置A 有相同的位移. 答案 : C8.B 做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的彈簧振子, 振子質(zhì)量為m,最大速率為v, 則下列說法中正確的是()A. 從某時(shí)刻算起, 在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi), 回

19、復(fù)力做的功一定為零B. 從某時(shí)刻算起, 在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi), 回復(fù)力做的功可能是零到1 mv 2 之間的某一個(gè)值2C. 從某時(shí)刻算起, 在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi), 回復(fù)力的沖量一定為零D. 從某時(shí)刻算起, 在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi), 回復(fù)力的沖量大小可能是零到2mv 之間的某一個(gè)值答案 : AD9.B 如圖所示 , 振子以 O點(diǎn)為平衡位置在A、 B 間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) , 從振子第一次到達(dá)P 點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí) , 則 ()A. 振子第二次到達(dá)P 的時(shí)間間隔為一個(gè)周期B. 振子第三次到達(dá)P 的時(shí)間間隔為一個(gè)周期C. 振子第四次到達(dá)P 的時(shí)間間隔為一個(gè)周期D. 振子從 A到 B 或從 B 到 A的時(shí)間間隔為一個(gè)周期答案

20、:B10.B 彈簧振子以 O點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 從振子通過 O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí) , 振子第一次到達(dá)M點(diǎn)用了 0.3s,又經(jīng)過 0.2s第二次通過 M點(diǎn), 則振子第三次通過M點(diǎn)還要經(jīng)過的時(shí)間可能是 ()A. 1 sB. 8 sC.1.4sD.1.6s答案:AC3151 A 處 , 振子的加速度二、 11.C 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子的振幅是A, 最大加速度大小為 a0, 那么在位移 x2a=_a 0 答案 : 12三、 12.C 勁度系數(shù)k=40N/m 的輕彈簧 , 一端拴在豎直墻上, 另一端拴物體A,A的質(zhì)量 m=0.2kg, 在 A 的上表面放有質(zhì)量 m=0.1kg 的物體 B, 如圖所示 ,

21、 已知水平地面光滑,A 和 B 之間的最A(yù)B大靜摩擦力 Fm=02N, 若要使 A、 B 兩物體一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 則振幅的最大值是多少 ?答案 : 選 A、 B 為整體作為研究對(duì)象, 則這一整體所受的回復(fù)力就是彈簧的彈力, 由牛頓第二定律得kx (m Am B )a , 當(dāng) x=A 時(shí) , 加速度達(dá)最大值 am, kA( m Am B )a m 對(duì)物體 B, 它作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力由 A 物體給它的摩擦力提供 , 當(dāng)位移 x=A 時(shí) , 受到的回復(fù)力達(dá)最大值Fm, 由牛頓第二定律得 Fmm B am , 所以Fm(m A m B )Fm(0.20.1)0.22kA(m A m B ) m B ,

22、 Akm B400.1m 1.510m13.C 如圖所示 , 質(zhì)量為 M的物塊與直立于水平桌面上勁度系數(shù)為k 的輕彈簧上端相連, 彈簧的下端固定在桌面上 , 質(zhì)量為 m的小物塊放在大物塊呈水平的上表面, 現(xiàn)用力豎直下壓 m、M后由靜止釋放 , 則當(dāng)彈簧的總壓縮量至少達(dá)多少時(shí), 釋放后可使 m、M在某處分離 ?答案 : 2( Mkm) g14.C 勁度系數(shù)為k 的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛, 在其下端掛一質(zhì)量為m的砝碼 , 然后從彈簧原長(zhǎng)處由靜止釋放砝碼,此后()A. 砝碼將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2mgC. 砝碼的最大速度是kB. 砝碼的最大加速度是2gD. 彈簧的最大彈性勢(shì)能可達(dá)2m2g2.) A、D答案有解析第九

23、章機(jī)械振動(dòng)k作業(yè) 3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象一、選擇題 ( 每小題 4 分, 共 36 分)1.A 如圖所示的是某一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象, 下列說法中正確的是()A. 質(zhì)點(diǎn)開始是從平衡位置沿x 軸正方向運(yùn)動(dòng)的B.2s 末速度最大 , 沿 x 軸的負(fù)方向C.3s 末加速度最大, 沿 x 軸負(fù)方向D.質(zhì)點(diǎn)在 4s 內(nèi)的路程是零答案 : B2.A 如圖所示是某一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象, 下列說法正確的是()A. 在第 1s 內(nèi) , 質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)B.在第 2s 內(nèi) , 質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)C. 在第 3s 內(nèi) , 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能D.在第 4s 內(nèi) , 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能答案 : BC3.A 彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 其位移

24、x 與時(shí)間 t 的關(guān)系如圖所示, 由圖可知 ()A.t=1s時(shí) , 速度值最大 , 方向?yàn)樨?fù) , 加速度為零B.t=2s時(shí) , 速度值最大 , 方向?yàn)檎?, 加速度最大C.t=3s 時(shí) , 速度值最大 , 方向?yàn)樨?fù) , 加速度為零D.t=4s 時(shí) , 速度值最大 , 方向?yàn)檎?, 加速度最大 答案 : A4.A 在振動(dòng)圖象中 ( 右圖 ), 下列說法中正確的是 ()A. 在 2s末和4s 末時(shí)刻 , 振子的速度相同B.在 23 末和6s 末時(shí)刻 , 振子的速度相同C. 在 1s末和3s末時(shí)刻 , 振子的加速度相同D. 在 1s末和5s末時(shí)刻 . 振子的加速度相同答案: BD5.B 在振動(dòng)圖象

25、( 右圖 ) 中 ,A 、B 對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 , 振子的 ()A. 加速度不同B. 位移不相同C. 速度不相同D. 回復(fù)力不相同 答案 : C6.B 如圖所示是一彈簧振子在水平面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象, 那么振動(dòng)系統(tǒng)在()A.t 3 和 t 4 具有相同的動(dòng)能和動(dòng)量B.t 3 和 t 5 具有相同的動(dòng)能和不同的動(dòng)量C.t 1和 t 4時(shí)刻具有相同的加速度D.t 2和 t 5時(shí)刻振子所受的回復(fù)力大小之比為2:1 答案 : AB7.B如圖所示是甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相等的振子分別做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象,那么()A. 甲、乙兩振子的振幅分別是2cm、 1cmB. 甲的振動(dòng)頻率比乙小C. 前 2s 內(nèi)甲、乙兩振子加速度均為正

26、D. 第 2s 末甲的速度最大 , 乙的加速度最大 答案 : AD8.B如圖所示, 一輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為m的小球組成彈簧振子, 小球沿豎直方向在A、 B 兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置振子的周期為T, 某時(shí)刻振子正經(jīng)過C 點(diǎn)向上方運(yùn)動(dòng),O 與C 間的距離為h, 則從此時(shí)開始的半個(gè)周期的過程中()A. 重力做功為2mghB. 重力的沖量為mgT2C. 回復(fù)力的沖量為零D. 回復(fù)力所做的功為零答案 : ABD9.B如圖所示, 在水平地面上, 有兩個(gè)質(zhì)量分別為M和 m的物塊用一勁度系數(shù)為k 的輕質(zhì)彈簧相連,現(xiàn)用一個(gè)豎直向下的力F 下壓物塊m,撤銷F后,物塊M恰好被提離地面, 由此可知F 的大小是()A

27、.MgB.mgC.(M-m)gD.(M+m)g 答案: D二、填空題( 每空7分,共28 分)10.B卡車在行駛時(shí), 貨物隨車廂底板上下振動(dòng)但不脫離底板設(shè)貨物做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 以向上為正, 其振動(dòng)圖象如圖所示, 在圖中取a、b、c、d 四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻中, 在 _點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻, 貨物對(duì)車廂底板的壓力最大, 在 _點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻, 貨物對(duì)車廂底板的壓力最小答案: a;c11.B 一個(gè)小孩在蹦床上做游戲, 他從高處落到蹦床上后又被彈起到原高度, 小孩從高處開始下落到彈回的整個(gè)過程中, 他的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示, 圖中 Oa段和de 段為直線 , 則根據(jù)此圖象可知: 小孩和蹦床相接觸的時(shí)間為_；加

28、速度最大的時(shí)刻是 _答案 : t 5-t 1;t 3三、作圖與計(jì)算( 每小題 12 分 , 共 36 分)12.C 甲、乙兩人先后觀察同一彈簧振子在豎直方向上下振動(dòng)的情況(1) 甲開始觀察時(shí) , 振子正好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng) . 已知經(jīng)過 1s 后 , 振子第 1 次回到平衡位置 , 振子的振幅為 5cm,設(shè)以豎直向上為位移的正方向, 試在圖 (a) 中畫出甲觀察到的振子的振動(dòng)圖象( 每小格代表0.5s).(2) 乙在甲觀察了3.5s 后 , 開始觀察并計(jì)時(shí), 試在圖 (b) 中畫出乙觀察到的彈簧振子的振動(dòng)圖象. 答案 : 略13.C 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O點(diǎn)的附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 它離開 O 點(diǎn)運(yùn)

29、動(dòng)后經(jīng)過3s 時(shí)間第一次經(jīng)過M點(diǎn) , 再經(jīng)過2s 第二次經(jīng)過M點(diǎn)該質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過_s 第三次經(jīng)過M點(diǎn) . 若該質(zhì)點(diǎn)由 O點(diǎn)出發(fā)在 20s 內(nèi)經(jīng)過的路程是20cm,則質(zhì)點(diǎn)做振動(dòng)的振幅為_cm答案 : 做出該質(zhì)點(diǎn)做振動(dòng)的圖象如圖所示, 則 M 點(diǎn)的位置可能有兩個(gè), 即如圖所示的M或 M若是位置M, 由圖可知T13s 1s 4s,T =16s, 質(zhì)12141點(diǎn)第三次經(jīng)過M 時(shí)所需時(shí)間為第一次經(jīng)過的時(shí)間再加一個(gè)周期, 故t =16s-2s=14s. 質(zhì)點(diǎn)在20s 內(nèi) ( 即11n205164個(gè) 周 期 ) 的 路 程 為20cm, 故 由5A1=20cm, 得 振 幅A1=4cm. 若 是 位 置M2,

30、由 圖 可 知3T23s1s4s, T216M2 時(shí)所需時(shí)間為第一次經(jīng)過的時(shí)間減一個(gè)周期, 故4s . 質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過3t 216 s2s10 s. 質(zhì)點(diǎn)在 20s內(nèi) ( 即 n2015個(gè)周期內(nèi) ) 的路程為 20cm. 故由 15A2=20cm,得振幅331643A 24 cm . 綜上所述 , 答案為 : 一組為 t 1=14s,A 1=4cm；一組為t 210 s, A25 cm33614.C 如圖所示 , 一塊涂有炭黑的玻璃板, 質(zhì)量為 2kg,在豎直向上拉力F 的作用下由靜止開始豎直向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；一個(gè)裝有指針的、振動(dòng)頻率為5Hz 的電動(dòng)音叉在玻璃板上畫出如圖所示的曲線 , 若

31、量得 OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm則.外力 F 的大小為 _N.(g=10m/s2) 答案 : 24N作業(yè)4單擺一、選擇題 ( 每小題 4 分, 共 36 分)1.A 關(guān)于單擺 , 下列說法不正確的是()A. 單擺的回復(fù)力是重力的分力B.單擺的擺角小于5°, 可看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)C. 單擺的振幅不論多大, 其周期均為L(zhǎng)D.單擺的振動(dòng)是變加速圓周運(yùn)動(dòng)答案:C2g2.A 將秒擺改為頻率1Hz 的擺 , 應(yīng)采取 ()A. 擺球質(zhì)量為原來的1B. 振幅減小4D.擺長(zhǎng)為原來的 1 答案 : DC. 擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉淼?4 倍43.A 一個(gè)單擺從甲地到乙地 , 發(fā)現(xiàn)振動(dòng)變快 , 為調(diào)整為原來的

32、快慢,則()A. 因?yàn)?g甲 g乙 , 應(yīng)縮短擺長(zhǎng)B. 因?yàn)?g甲 g乙 , 應(yīng)加長(zhǎng)擺長(zhǎng)C. 因?yàn)?g甲g乙 , 應(yīng)縮短擺長(zhǎng)D.因?yàn)?g甲g乙 , 應(yīng)加長(zhǎng)擺長(zhǎng) 答案 : D4.A 同一單擺放在甲地的振動(dòng)頻率為f , 放在乙地的振動(dòng)頻率為f , 那么甲、乙兩地的重力加速度12之比為 ()f 1f 2f 12f22A.B.C.D.答案:Cf 2f1f 22f125.A 對(duì)于單擺振動(dòng)過程, 正確的是 ()A. 擺球機(jī)械能守恒. 因?yàn)楹贤饬榱鉈. 擺球經(jīng)過最低點(diǎn), 動(dòng)能最大 , 動(dòng)量值最大C. 擺球向最高點(diǎn)擺動(dòng)時(shí), 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能, 且因?yàn)榭朔亓ψ龉Χ鴻C(jī)械能減小D. 擺球到最高點(diǎn)時(shí) , 動(dòng)能為零

33、, 勢(shì)能最大答案: BD6.B 一物體在某行星表面受到的萬有引力是它在地球表面受到的萬有引力的1 , 在地球上走得很準(zhǔn)的擺鐘4搬到此行星上后 , 此鐘的分針走一整圈所經(jīng)歷的時(shí)間實(shí)際是()A. 1 hB. 1 hC.2hD.4h 答案 : C427.B 以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn), 單擺擺到平衡位置時(shí), 下列說法正確的是 ()A. 擺球所受的合力為零B. 擺球的速度為零C. 擺球的回復(fù)力為零D. 擺球的位移為零 答案 : CD8.B 用空心鐵球內(nèi)部裝水作擺球, 若球的正下方有一小孔, 水不斷流出 , 從球內(nèi)裝滿水到全部流出為止的過程中 , 其振動(dòng)周期的大小是()A. 不變B. 變大C. 先變大后變小D

34、. 先變小后變大 答案 : C9.BA、 B 兩個(gè)單擺 , 在同一地點(diǎn) A 全振動(dòng) N 次的時(shí)間內(nèi)B 恰好全振動(dòng)了N 次, 那么 A、B 擺長(zhǎng)之比為 ( )1211C.(N1)2D.(N2)2答案:DA. (N1)2B. (N2 )2N 2N 1N 2N 1二、填空題 ( 每空 8分, 共 24分)10.B 甲、乙兩個(gè)單擺 , 甲的擺長(zhǎng)為乙的4 倍, 甲擺的振幅是乙擺的3 倍, 甲擺球的質(zhì)量是乙的2 倍 , 那么甲擺動(dòng) 5 次的時(shí)間里 , 乙擺動(dòng) _次答案 : 1011.BA 、 B 兩單擺 . 當(dāng) A 擺動(dòng) 20 次 ,B 擺動(dòng) 30 次 , 已知 A 擺擺長(zhǎng)比B 擺擺長(zhǎng)短40cm, 則 A

35、、B 兩擺的擺長(zhǎng)分別為 _cm 和 _cm 答案 : 72;32三、計(jì)算題( 每小題10分,共40分 )12.C 如圖所示 , 在 O點(diǎn)懸有一細(xì)繩 , 繩上串有一個(gè)小球的光滑圓弧 , 圓心位置恰好為 O 點(diǎn) , 在圓弧軌道上接近B, 并能順著繩子滑下來O處有另一小球 A, 令, 在 O 點(diǎn)正下方有一半徑為A、 B 兩球同時(shí)開始無初速度R釋放,若A 球第一次到達(dá)平衡位置時(shí)正好能夠和B碰上,則B 球與繩之間的摩擦力與B 球重力之比是多少 ?( 計(jì)算時(shí) 2=10,g=9.8m/s2) 答案 : 1:513.C 在測(cè)量某地的重力加速度時(shí), 用了一個(gè)擺長(zhǎng)為2m的單擺測(cè)得 100 次全振動(dòng)時(shí)間為284s.

36、 這個(gè)地方的重力加速度多大 ?若拿到月球 ( 月球的重力加速度為1.6m/s 2 ) 上去 , 單擺的周期變?yōu)槎啻?答案 : 9.8m/s 214.C 如圖所示在一個(gè)半徑為R的光滑圓弧形軌道的圓心處有一個(gè)靜止的小球A在軌道的邊緣處有一個(gè)小球B 設(shè)軌道長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于半徑R,讓 A、B 兩球同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng), 通過計(jì)算說明哪一個(gè)球先到達(dá)軌道的最低點(diǎn)答案:A球15.C(地震儀水平擺的周期) 圖所示是一種記錄地震裝置的水平擺, 擺球固定在邊長(zhǎng)為l 、質(zhì)量可忽略不計(jì)的等邊三角形的頂點(diǎn)時(shí)的周期 .A 上, 它的對(duì)邊BC跟豎直線成不大的夾角, 擺球可繞固定軸BC擺動(dòng) , 求擺球微小擺動(dòng)答案 : 解法一 : 如

37、圖所示 , 過 A 點(diǎn)做 BC的垂線 , 交 BC于 O點(diǎn),OA 即為等效擺長(zhǎng) , 為 l lsin603 l , 擺球在2平衡位置時(shí) , 把擺球的重力G分解為與 BC平行的分力 G1 和與 BC垂直的分力 G2,G2=mgsin 其等效重力加速度 g=gsin , 故該擺做微小擺動(dòng)時(shí)的周期為Tl23l略解法二 )2.(g2gsin作業(yè) 5 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量共振一、選擇題 ( 每小題 6 分, 共 54 分)1.A 對(duì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體來說, 當(dāng)它通過平衡位置時(shí), 具有最大值的是 ()A. 加速度B. 勢(shì)能C. 動(dòng)能D.回復(fù)力 答案 : C2.A 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體 , 在運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí), 具有最

38、大值的物理量是()A. 加速度B. 速度C. 動(dòng)能D.勢(shì)能E. 回復(fù)力 答案 : DE3.A 如果存在摩擦和空氣阻力, 那么任何物體的機(jī)械振動(dòng)嚴(yán)格地講都不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 在振動(dòng)過程中振幅、周期和機(jī)械能將 ()A. 振幅減小 , 周期減小 , 機(jī)械能減小B. 振幅減小 , 周期不變 , 機(jī)械能減小C. 振幅不變 , 周期減小 , 機(jī)械能減小D. 振幅不變 , 周期不變 , 機(jī)械能減小 答案 : B4.A 擺動(dòng)著的單擺 , 振幅會(huì)越來越小 , 對(duì)此所作的下列描繪中, 正確的是 ()A. 單擺做阻尼振動(dòng) , 在振動(dòng)的過程中動(dòng)能始終變小B. 單擺做阻尼振動(dòng) , 在振動(dòng)過程中機(jī)械能一定變小C. 擺球向上擺

39、動(dòng)過程中, 動(dòng)能減小 , 勢(shì)能增加 , 機(jī)械能可能不變D. 擺球向上擺動(dòng)過程中, 增加的勢(shì)能一定大于減少的動(dòng)能答案 : B5.A 一個(gè)水平彈簧振子, 振子的質(zhì)量為m,當(dāng)振子到達(dá)最大位移處時(shí), 立即給振子粘上一個(gè)質(zhì)量為4的物體 ,m讓它們一起振動(dòng) , 那么 ()A. 振子的振幅變小B. 振子的周期不變C. 振子的機(jī)械能變大D. 振子達(dá)到平衡位置的速度變小答案:D6.BA、B 兩個(gè)單擺 ,A 擺的固有頻率為f,B擺的固有頻率為4f, 若讓它們?cè)陬l率為 5f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng) , 那么 A、 B 兩個(gè)單擺比較 ()A.A 擺的振幅較大 , 振動(dòng)頻率為 fB.B 擺的振幅較大 , 振動(dòng)頻率為 5fC.A 擺的振幅較大 , 振動(dòng)頻率為 5fD.B 擺的振幅較大 , 振動(dòng)頻率為 4f 答案 : B7.B 一船在海上以某速度朝東北方向行駛, 正遇上自北向南的海浪, 海浪每分鐘拍打船體15 次 , 船在水中振動(dòng)的固有周期是6s, 為避免發(fā)生共振 , 以下可采用的四種措施中, 最有效的是 ()A. 把船改向東航行, 并使船速增大B. 把船改向東航