章末檢測試卷(第十一章)

1、章末檢測試卷（第十一章）（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分）關(guān)于做簡諧運動的物體完成一次全振動的意義，有以下幾種說法，其中正確的是（）A 回復(fù)力第一次恢復(fù)為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程B .速度第一次恢復(fù)為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程C 動能或勢能第一次恢復(fù)為原來的大小所經(jīng)歷的過程D .速度和加速度第一次同時恢復(fù)為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程答案 D.一彈簧振子的振動周期為 0.25 s,從振子由平衡位置向右運動時開始計時，則經(jīng)過0.17 s,振子的振動情況是（）A .正在向右做減速運動B .正在向右做加速運動C .正在向左做加速運動D .正在向左

2、做減速運動答案 D13解析 由題意知t = 0.17 s處于2T和4T之間，即質(zhì)點從平衡位置向左遠離平衡位置振動，所 以做減速運動，故選項 D正確.3.（多選）下列說法中正確的是（）A .一彈簧連接一物體沿水平方向做簡諧運動，則該物體做的是勻變速直線運動B .若單擺的擺長不變，擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時的速度減為原1來的2，則單擺振動的頻率將不變，振幅變小c 做簡諧運動的物體，當它每次經(jīng)過同一位置時，速度不一定相同D .單擺在周期性的外力作用下做受迫運動，則外力的頻率越大，單擺的振幅越大答案 BC解析 簡諧運動的回復(fù)力時刻在變化著，所以物體受到的合力時刻在變化著，不是勻變速

3、直 線運動，A錯誤；根據(jù)單擺的周期公式T = 2詁g可知，單擺的周期與擺球的質(zhì)量和速度無關(guān)；當擺球在平衡位置的速度減為原來的二分之一時，據(jù)機械能守恒可知， 擺球的高度變小，即振幅變小，故B正確；做簡諧運動的物體， 當它每次經(jīng)過同一位置時， 速度方向可能不同,但是速度大小一定相同，C正確；根據(jù)共振知識可得：單擺在周期性的外力作用下做受迫振動，當外力的頻率與固有頻率相同時，單擺的振幅最大，故D錯誤.4一根彈簧原長為lo,掛一質(zhì)量為 m的物體時伸長 x.當把這根彈簧與該物體套在一光滑水 TOC o 1-5 h z 平的桿上組成彈簧振子，且其振幅為A時，物體振動的最大加速度為 （重力加速度為g）（）A

4、 AgA. i0答案B.Ag C.嚴 D.嚶xIoAB解析振子的最大加速度 a 不，而mg= kx,解得a= A, B項正確. TOC o 1-5 h z 5個擺長約1 m的單擺，在下列的四個隨時間變化的驅(qū)動力作用下振動，要使單擺振動 的振幅盡可能大，應(yīng)選用的驅(qū)動力是（）答案C解析單擺的周期為 T2 s,驅(qū)動力的頻率應(yīng)盡可能接近系統(tǒng)的固有頻率，C對. TOC o 1-5 h z （多選）把一個小球套在光滑細桿上，球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運動，它圍繞平衡位置0在A、B間振動，如圖1所示，下列結(jié)論正確的是 （）圖1A .小球在0位置時，動能最大，加速度最小B .小球在A

5、、B位置時，勢能最大，加速度最大C .小球從A經(jīng)0到B的過程中，回復(fù)力一直做正功D .小球從B到0的過程中，振動的能量不斷增加答案 AB解析 小球在平衡位置時動能最大，加速度為零，因此A選項正確.小球在 A、B位置時,勢能最大，加速度最大，因此B選項正確.小球靠近平衡位置時，回復(fù)力做正功；遠離平衡位置時，回復(fù)力做負功.振動過程中總能量不變，因此C、D選項錯誤. （多選）如圖2甲所示，彈簧振子以 0點為平衡位置，在 A、B兩點之間做簡諧運動.取向右為正方向，振子的位移 x隨時間t的變化圖象如圖乙所示，下列說法正確的是（）圖2A . t = 0.8 s時，振子的速度方向向左B . t = 0.2

6、s時，振子在0點右側(cè)6.2 cm處t = 0.4 s和t = 1.2 s時，振子的加速度完全相同t = 0.4 s到t = 0.8 s的時間內(nèi)，振子的加速度逐漸減小答案 ABD解析 從t= 0.8 s時起，再過一段微小的時間，振子的位移為負值，因為取向右為正方向，.5 n故t = 0.8 s時，速度方向向左，A正確；由題中圖象得振子的位移x= 12sin t cm，故t = 0.2kxs時，x= 6 ,2 cm，故B正確；t= 0.4 s和t = 1.2 s時，振子的位移方向相反，由a = 一m知，加速度方向相反，C錯誤；t= 0.4 s到t = 0.8 s的時間內(nèi)，振子的位移逐漸變小，故振子

7、逐漸 靠近平衡位置，其加速度逐漸變小，故D正確.8 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(zhì)量減半B .將振幅減半C .將擺長減半1D .將擺長減為原來的匚4答案 D解析 由單擺周期公式 T= 2n :g可以看出，要使周期減半，擺長應(yīng)減為原來的4（多選）把一個篩子用四根彈簧支起來，篩子上安一個電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個驅(qū)動力，這樣就做成了一個共振篩，如圖3所示，篩子做自由振動時，完成10次全振動用時15 s，在某電壓下，電動偏心輪轉(zhuǎn)速是36 r/min.已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期，那么要使篩子的振幅增大，下列做

8、法正確的是（）圖3A .提高輸入電壓B .降低輸入電壓C .增加篩子質(zhì)量D .減小篩子質(zhì)量答案 AC解析共振篩的工作原理是利用共振現(xiàn)象，當電動偏心輪的轉(zhuǎn)動周期跟篩子的固有周期相等時，就會發(fā)生共振.15在題給條件下，篩子振動的固有周期T固=10 s= 1.5 s,電動偏心輪的轉(zhuǎn)動周期（對篩子來說是驅(qū)動力的周期）T驅(qū)=繁s- 1.67 s.要使篩子振幅增大，就得使這兩個周期值靠近，可采用 兩種做法：第一，提高輸入電壓使偏心輪轉(zhuǎn)得快一些，減小驅(qū)動力的周期；第二，增加篩子的質(zhì)量使篩子的固有周期增大正確選項為A、C. TOC o 1-5 h z （多選）如圖4所示是甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖象，則下列

9、說法中正確的是（）圖4A 甲、乙兩擺的振幅之比為2 : 1B . t = 2 s時，甲擺的重力勢能最小，乙擺的動能為零C 甲、乙兩擺的擺長之比為4： 1D 甲、乙兩擺的擺長之比為2 : 1答案 AB解析 由題圖知甲、乙兩擺的振幅分別為 2 cm、1 cm，故選項A正確；t= 2 s時，甲擺在平 衡位置處，乙擺在振動的最大位移處，故選項B正確；由單擺的周期公式 T= 2 n :g，得到甲、乙兩擺的擺長之比為 1 : 4,故選項C、D錯誤.二、填空題（本題共2小題，共12分）（4分）如圖5甲所示是演示沙擺運動圖象的實驗裝置，沙擺的運動可看做簡諧運動若用手向外拉木板的速度是 0.20 m/s，木板的

10、長度是0.60 m，得到的沙擺運動圖象如圖乙所示，那么這次實驗所用的沙擺的擺長為 m （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，計算時可取g =n2 m/s2）圖5答案 0.56解析 由題意可知在木板以0.20 m/s的速度走過0.60 m的過程中，經(jīng)歷的時間為 2T,貝U 2TL=,T = 1.5 s.v口石斤T2g 1.52X n2又由 T= 2 n ： g 得 i= 4n=m .56 m. TOC o 1-5 h z （8分）根據(jù)單擺周期公式 T= 2 n ：可以通過實驗測定當?shù)氐闹亓铀俣热鐖D6所示，將細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺.圖6（1）用游標卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖7

11、所示，讀數(shù)為 mm.圖7（2）以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有 A 擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些B 擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C 為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度D 拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于 5 在釋放擺球的同時開始計時，當擺球回到開 始位置時停止計時，此時間間隔At即為單擺周期T拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5釋放擺球，當擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間At,則單擺周期T = At50答案 (1)18.6 (2)ABE解析 (1)(18 + 6 x 0.1) m

12、m = 18.6 mm擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些，擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小 些的，都是為了更加符合單擺的構(gòu)成條件，故A、B是正確的；擺線相距平衡位置的角度，以不大于5。為宜，故C是錯誤的；拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5 釋放擺球，當擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做 50次全振動所用的時間At，則單擺周期T = A，故D錯，E對.三、計算題(本題共4小題，共48分要有必要的文字說明或解題步驟，有數(shù)值計算的要注 明單位)(12分)如圖8所示，某質(zhì)點做簡諧運動的圖象上有a、b、c、d、e、f六個點，其中：圖8(1)與a點位移相同的點有哪些？與a點速度相同

13、的點有哪些？圖象上從a點到c點，質(zhì)點經(jīng)過的路程為多少？答案(1)b、e、f (2)d、e (3)4 cm解析(1)分析題圖可得a、b、e、f的位移均為1 cm.c、d點的位移都是一1 cm,故與a點位 移相同的點有b、e、f三點.由(1)可知，題圖上的a、b、e、f點對應(yīng)質(zhì)點運動到同一位置，題圖上的 c、d點對應(yīng)質(zhì)點 運動到關(guān)于 0點對稱的另一位置，故以上6個點的速度大小相等. 再結(jié)合題圖可以判斷 a、b、 c、d、e、f 6個點的運動方向分別為向上、向下、向下、向上、向上和向下.故與a點有相同速度的點為d點和e點.(3)題圖上從a點到b點，對應(yīng)質(zhì)點從正方向 1 cm處先來到2 cm處又返回到

14、1 cm處，通過 的路程為2 cm.從 b點到c點，對應(yīng)質(zhì)點從正方向 1 cm處經(jīng)平衡位置運動到負方向 1 cm處，通過的路程也為2 cm，故從a點到c點總共通過的路程為 4 cm.（12分）如圖9所示為一彈簧振子的振動圖象，求：圖9（1）該振子做簡諧運動的表達式；在第2s末到第3 s末這段時間內(nèi)，彈簧振子的加速度、 速度、動能和彈性勢能各是怎樣變 化的？該振子在前100 s的總位移是多少？路程是多少？答案（1）x= 5sin n cm 見解析（3）0 5 m解析（1）由振動圖象可得：A = 5 cm, T = 4 s, = 0小2 nn則 3= = 2 rad/sn故該振子做簡諧運動的表達式

15、為：x= 5sin尹cm.（2）由題圖可知，在t = 2 s時振子恰好通過平衡位置，此時加速度為零，隨著時間的延續(xù)，位移值不斷增大，加速度的值也變大，速度值不斷變小，動能減小，彈性勢能逐漸 增大當t= 3 s時，加速度的值達到最大，速度等于零，動能等于零，彈性勢能達到最大值.振子經(jīng)過一個周期位移為零，路程為5X 4 cm= 20 cm，前100 s剛好經(jīng)過了 25個周期，所以前100 s振子位移 x= 0,振子經(jīng)過的路程 s= 25X 20 cm = 500 cm = 5 m.（12分）一個擺長為2 m的單擺，在地球上某地振動時，測得完成100次全振動所用的時間為284 s.（1）求當?shù)氐闹亓铀俣萭;把該單擺拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1.60 m/s2,則該單擺振動周期約為多少？答案 （1）9.78 m/s2（2）7.02 s解析（1）周期T = n = s= 2.84 s.由周期公式4 斜 4 X 3.142X 2 g= T2 =2.842Tm/s2 9.78 ms2.（12分）如圖10所示為用頻閃照相的方法拍到的一個水平放置的彈簧振子振動情況.甲圖是振子靜止在平衡位置的照片， 乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置 20 mm處，放手后向右1運動;周期內(nèi)的頻閃照片已知頻閃的頻率為