高中物理選修3-4機(jī)械振動單元測試

1、選修 3-4 機(jī)械振動單靴測試一選擇題（共 15 小題）1關(guān)于簡諧運(yùn)動與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡諧振動的周期大于在地面表面簡諧振動的周期B 受迫振動的振幅與它的振動頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播過程中，質(zhì)點的振動方向總是與波的傳播方向垂直2關(guān)于簡譜運(yùn)動與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡譜振動的周期大于在地面表面簡譜振動的周期B 受迫振動的振幅與它的振動頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播速度中，質(zhì)點的振動方向總是與波的傳播方向垂直 TOC o 1-5 h z 3

2、做簡諧運(yùn)動的單擺，擺長為 0.9m，t 0時刻擺球從左端最大位移 A 處由靜止釋放， O為 平衡位置， B 為右端最大位移處，則 t2s 時，擺球正在（）A 從 A O，速度增大B從 O B，速度減小C從 B O，速度增大D從 O A ，速度減小4一個彈簧振子，第一次壓縮x 后釋放做自由振動，周期為 T1，第二次被壓縮 2x 后釋放做自由振動， 周期為 T2彈簧振子均在彈性限度內(nèi)， 則兩次振動周期之比 T1：T2 為（）A l：lB1： 2C 2：1D 1：45如圖所示為某質(zhì)點在 04s 內(nèi)的振動圖象，則（）A 質(zhì)點振動的振幅是 2m ，質(zhì)點振動的頻率為 4HzB質(zhì)點在 4s 末的位移為 8m

3、C 質(zhì)點在 4s 內(nèi)的路程為 8mD質(zhì)點在 t1s 到 t 3s的時間內(nèi)，速度先沿 x 軸正方向后沿 x 軸負(fù)方向，且速度先增 大后減小 6如圖所示，彈簧振子在 M 、N 之間做簡諧運(yùn)動，以平衡位置 O 為原點，建立 x 軸，以向右為 x 軸正方向，若振子位于 M 點時開始計時，則其振動圖象為v0在粗v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是壓縮彈簧，后又被彈回。已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為 ，則從滑塊接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，選地面為零勢能面，滑塊的加速度 a、滑塊的動能 Ek、系統(tǒng)的機(jī)械能 E 和因摩擦產(chǎn)生的熱量 Q 與彈簧形變量 x間的關(guān)系圖象正確的是(CA關(guān)系圖象正確的是(CA8

4、如圖所示，輕彈簧下端懸掛著質(zhì)量為M 的物塊，物塊靜止后，在其下方輕繩的下端輕輕地掛上一質(zhì)量為 m 的鉤碼，并將鉤碼 m 由靜止釋放。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為 g。已知下列四個關(guān)于輕繩對鉤碼的最大拉力Tm 的表達(dá)式中只有一個是正確的，請BTmDBTmDTmmgA TmmgmC Tmmg 9在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，有人提出以下幾點建議，可行的是（A 適當(dāng)加長擺線B質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C單擺偏離平衡位置的角度要適當(dāng)大一些D 當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時， 經(jīng)過一次全振動后停止計時， 用此時間間隔作為單擺振動的周期10在利用單擺測定重力加速度的實驗中若測得

5、的g 值偏大可能的原因是（ ）A 擺球質(zhì)量過大B 單擺振動時振幅較小C測量擺長時，只考慮了線長忽略了小球的半徑D測量周期時，把 n 個全振動誤認(rèn)為（ n+1）個全振動，使周期偏小E測量周期時，把 n 個全振動誤認(rèn)為（ n 1）個全振動，使周期偏大11在“用單擺測重力加速度” 的實驗中， 若測的 g值比當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)值偏小， 可能因為（ ）A 測擺長時擺線拉的過緊B測擺長時用擺線長代替擺長而漏加小球半徑C測量周期時，將 n次全振動誤記成 n+1 次全振動D開始記時時，小球通過平衡位置時秒表按下的時刻滯后于小球通過平衡位置的時刻12利用單擺測重力加速度的實驗中，如果偏角小于512利用單擺測重力加速度的

6、實驗中，如果偏角小于5，但測出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能原因是 （ ）A 振幅較小B測擺長時，只量出擺線的長度，沒有從懸掛點量到擺球中心C數(shù)振動次數(shù)時，少計了一次D 數(shù)振動次數(shù)時，多計了一次13在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，下列說法正確的是（）A 制作單擺時，選用質(zhì)量較小的塑料小球B記錄擺長時，將擺線長與小球直徑相加C小球擺角應(yīng)較小，近似滿足簡諧運(yùn)動條件D 測出一次擺長 l 和對應(yīng)的周期 T，可以得出 T14如圖中關(guān)于單擺實驗的做法正確的是（）14如圖中關(guān)于單擺實驗的做法正確的是（）A 如圖甲所示用兩塊薄木板夾住擺線，并讓小球在垂直紙面方向擺動B 如圖乙所示測量小球直徑C如圖丙所示

7、在桌面上測量擺線長度D如圖丁所示，某同學(xué)測量單擺周期時，其觀測位置與擺球的擺動平面共面15在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，提供的器材有：鐵架臺、鐵夾、細(xì)線、有孔的小鐵球、秒表、米尺，還需補(bǔ)充的器材是（ ）填空題（共 5 小題）16描述簡諧運(yùn)動特征的公式是，自由下落的乒乓球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運(yùn)動 （填“是”或“不是” ） 簡諧運(yùn)動17彈簧振子在光滑水平面上作簡諧運(yùn)動， 在振子向平衡位置運(yùn)動的過程中， 振子的加速度 逐漸 （填“增大”或“減小” ），振子的動能逐漸 （填“增大”或“減小” ） 18如圖，一列波速為 4m/s 的簡諧橫波在均勻

8、介質(zhì)中沿 x 軸方向傳播，某時刻恰好傳到 x 4m 處的 P介質(zhì)點再經(jīng)過 3s，x7m 處的 Q 介質(zhì)點運(yùn)動的路程為m，位移為m19在“用單擺測重力加速度”的實驗中，若小球完成n 次全振動的總時間為 t，則單擺的周期為 ；某同學(xué)測得多組擺長 L 和周期 T 的數(shù)據(jù)， 得到如圖所示的圖線， 若直線 的斜率為 k，則重力加速度大小為。20某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素。（1）他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架 臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖 1 所示。這樣做的目的是 。（填字母代號） A 保證擺動過程中擺長不變B可使周期測量得更加準(zhǔn)確C需要改變擺長時便于調(diào)

9、節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動（ 2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最底端的長度 L 0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖2 所示，則該擺球的直徑為mm ，單擺擺長為m。3）下列振動圖象（圖 3）真實地描述了對擺長約為 1m 的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點表示計時開始，A 、B 、C 均為 30 次全振動的圖象，已知 sin50.087，sin15 0.26，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是。（填字母代號）三計算題（共 2 小題）21彈簧振子以 O點為平衡位置，在 B、C 兩點間做簡諧運(yùn)動，在 t0時刻，振子從 O、

10、B 間的 P點以速度 v向B點運(yùn)動；在 t 0.2s時，振子速度第一次變?yōu)?v；在 t 0.5s時， 振子速度第二次變?yōu)?v 。（ 1）求彈簧振子振動周期 T；（2）若 B、C 之間的距離為 25cm，求振子在 4.0s 內(nèi)通過的路程；（ 3）若 B、C 之間的距離為 25cm，從平衡位置計時，寫出彈簧振子位移表達(dá)式，并畫 出彈簧振子的振動圖象。22如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子a 和 b的振動圖象。已知兩個振子質(zhì)量比ma：mb 2：3，彈簧的勁度系數(shù) ka：kb3：2求：（1）它們的振幅之比 Aa：A b；（ 2）它們的振動周期比 Ta：Tb；參考答案與試題解析參考答案與試題解析選擇題（共

11、 15 小題）1關(guān)于簡諧運(yùn)動與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡諧振動的周期大于在地面表面簡諧振動的周期B 受迫振動的振幅與它的振動頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播過程中，質(zhì)點的振動方向總是與波的傳播方向垂直【分析】 利用單擺的振動周期、受迫振動、波的傳播速度有介質(zhì)決定和波的分類即可求 解【解答】 解： A 、同一單擺在月球和地球上時，月球表面上的重力加速度比地球表面的重 力加速度小，據(jù)單擺的周期公式可知，在月球表面簡諧振動的周期大于在地面表面簡諧 振動的周期，故 A 正確；B 、當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于固有頻率時，受迫振動會共振，振幅最

12、大，所以受迫振動的振幅 與它振動的頻率有關(guān)，故 B 錯誤；CD錯CCD錯D 、波分為橫波和縱波，縱波的質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上，故 誤。故選： A 。2關(guān)于簡譜運(yùn)動與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡譜振動的周期大于在地面表面簡譜振動的周期B 受迫振動的振幅與它的振動頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播速度中，質(zhì)點的振動方向總是與波的傳播方向垂直【分析】 單擺的周期公式 T 2，根據(jù)重力加速度的變化可求得周期的變化；受迫振動的振幅與振動頻率無關(guān)；波在同一種介質(zhì)中的傳播速度相同； 縱波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向相同【解答】

13、 解： A 、月球表面的重力加速度比地球表面的小，所以同一單擺在月球表面簡諧 振動的周期比地球表面的大，故 A 正確；B 、當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于固有頻率時，受迫振動會共振，振幅最大，所以受迫振動的振幅 與它振動的頻率有關(guān)，故 B 錯誤；C、介質(zhì)中的波速只由介質(zhì)決定；故 C 錯誤；D 、縱波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相同。選項D 錯誤；故選： A 。3做簡諧運(yùn)動的單擺，擺長為 0.9m，t 0時刻擺球從左端最大位移 A 處由靜止釋放， O為 平衡位置， B 為右端最大位移處，則 t2s 時，擺球正在（）A 從 A O，速度增大B從 O B，速度減小C從 B O，速度增大D從 O A ，速度減小

14、【分析】 先計算出單擺的周期， 然后判斷出 t2s 對應(yīng)的位置與速度關(guān)系， 最后由位置與 速度關(guān)系、位置與加速度關(guān)系判定即可。【解答】 解：該單擺的周期： T2 2 3.14 1.88s，計時開始時擺球置于左端最大位移處，當(dāng) t2s 時， Tt 1.25T，此時小球正從左端最大位移處向平衡位置運(yùn)動，即從A O，速度正在增大，故 A 正確， BCD 錯誤。故選： A 。4一個彈簧振子，第一次壓縮 x 后釋放做自由振動，周期為 T1，第二次被壓縮 2x 后釋放 做自由振動， 周期為 T2彈簧振子均在彈性限度內(nèi)， 則兩次振動周期之比 T1：T2 為（）A l：lB1： 2C 2：1D 1：4【分析】

15、 彈簧振子的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動，簡諧運(yùn)動的周期與振幅無關(guān)【解答】 解：事實上，只要是自由振動，其振動的周期只由自身因素決定，對于彈簧振 子而言，就是只由彈簧振子的質(zhì)量 m 和彈簧的勁度系數(shù) k 決定的，而與形變大小、也就是振幅無關(guān)。所以只要彈簧振子這個系統(tǒng)不變（m， k 不變），周期就不會改變，故 A 正確， BCD 錯誤。故選： A 。5如圖所示為某質(zhì)點在 04s 內(nèi)的振動圖象，則（）A 質(zhì)點振動的振幅是 2m ，質(zhì)點振動的頻率為 4HzB質(zhì)點在 4s 末的位移為 8mC 質(zhì)點在 4s 內(nèi)的路程為 8mD質(zhì)點在 t1s 到 t 3s的時間內(nèi)，速度先沿 x 軸正方向后沿 x 軸負(fù)方向，且速度先增

16、大后減小【分析】 簡諧運(yùn)動中，回復(fù)力滿足 F kx ，每周期內(nèi)的路程為振幅的 4 倍，圖線的斜 率表示運(yùn)動的速度?！窘獯稹拷猓篈、由圖象知，質(zhì)點振動的振幅是 2m，質(zhì)點振動的周期為 4s，則頻率為 0.25Hz ， 故 A 錯誤；B 、由圖象知，質(zhì)點在 4s 末的位移為 0，故 B 錯誤；C、質(zhì)點在 4 s內(nèi)的路程為 24m8 m，故 C 正確；D、質(zhì)點在 t1s到 t3s的時間內(nèi)，速度始終沿 x 軸負(fù)方向，故 D錯誤。 故選： C 。6如圖所示，彈簧振子在 M 、N 之間做簡諧運(yùn)動，以平衡位置 O 為原點，建立 x 軸，以向 右為 x 軸正方向，若振子位于 M 點時開始計時，則其振動圖象為C

17、DCD分析】 簡諧運(yùn)動的 x t 圖象是正弦或余弦形曲線，根據(jù)計時起點時的位移分析圖象的形狀?！窘獯稹?解：取向右為 x 軸正方向，振子運(yùn)動到 M 點時，振子具有負(fù)方向最大位移，所 以振子運(yùn)動到 M 點時開始計時振動圖象應(yīng)是余弦曲線，圖象應(yīng)如 B 所示。故 B 正確，ACD 錯誤。 故選： B 。7如圖所示，一輕彈簧的左端固定在豎直墻壁上，右端自由伸長，一滑塊以初速度v0 在粗糙的水平面上向左滑行，先是壓縮彈簧，后又被彈回。已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為 ，則從滑塊接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，選地面為零勢能面，滑塊的加速度 a加速度 a、滑塊的動能 Ek、系統(tǒng)的機(jī)械能關(guān)系圖象正確的是

18、（ ）E 和因摩擦產(chǎn)生的熱量 Q 與彈簧形變量 x 間的【分析】 對滑塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律求出加速度的表達(dá)式，由動能定理求出 動能的表達(dá)式， 由功能關(guān)系求出機(jī)械能的表達(dá)式， 由摩擦力做功的特點求出 Q 的表達(dá)式，然后由各表達(dá)式分析即可?！窘獯稹?解： A 、設(shè)滑塊受到的摩擦力為 f，彈簧的彈力： Fkx，選取初速度的方向為 正方向，則滑塊的加速度： a，可知 a與 x的關(guān)系是不過坐標(biāo)原點的直線。故 A 錯誤；B 、當(dāng)彈簧的壓縮量為 x 時，彈簧的彈性勢能： ，所以滑塊克服彈簧的彈力做 功： ，克服摩擦力做功： Wf fx 對滑塊由動能定理可得： WF+W fEkEk0即： ，為 x

19、的二次函數(shù)，是一條曲線。故 B 錯誤；C、滑塊克服彈簧做的功轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，所以系統(tǒng)的機(jī)械能：E Ek0fx ，即系統(tǒng)的機(jī)械能與 x 之間的關(guān)系為斜率為負(fù)的一次函數(shù)。故 C 正確；D、產(chǎn)生的內(nèi)能： Q fx ，是過坐標(biāo)原點的直線。故 D 錯誤 故選： C 。8如圖所示，輕彈簧下端懸掛著質(zhì)量為M 的物塊，物塊靜止后，在其下方輕繩的下端輕輕地掛上一質(zhì)量為 m 的鉤碼，并將鉤碼 m 由靜止釋放。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為 g。已知下列四個關(guān)于輕繩對鉤碼的最大拉力Tm 的表達(dá)式中只有一個是正確的，請你根據(jù)所學(xué)的物理知識，通過一定的分析判斷正確的表達(dá)式是（ ）A A Tm mgBTmMgC

20、TCTmmgD Tmmg分析】 分析各項中的表達(dá)式，再根據(jù)特殊值法進(jìn)行分析明確表達(dá)式是否符合。【解答】 解： B、令 m0，則 T m應(yīng)為零，而選項 B 中的 Tm Mg ，故 B 錯誤；C、令 m 趨近于 M，則選項 C 中 Tm趨近于無窮大，不合理故 C 錯誤；AD、令 M 0，則選項 D 中的表達(dá)式簡化為 Tm mg，由于 M0 且尚未掛上鉤碼時 彈簧彈力為零，掛上鉤碼并由靜止開始釋放，當(dāng)彈簧彈力與 mg 平衡時，鉤碼的速率最 大，由于慣性鉤碼還要繼續(xù)向下運(yùn)動，可見輕繩對鉤碼的最大拉力Tm 應(yīng)大于 mg，所以D 錯誤；由排除法知選項 A 正確。故選： A 。9在做“用單擺測定重力加速度”

21、的實驗中，有人提出以下幾點建議，可行的是（A A 、由可知，重力加速度與擺球質(zhì)量無關(guān)，故 A 錯誤；A 適當(dāng)加長擺線B質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C單擺偏離平衡位置的角度要適當(dāng)大一些D 當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時， 經(jīng)過一次全振動后停止計時， 用此時間間隔作為單 擺振動的周期【分析】 為了減小測量誤差，單擺擺長應(yīng)適當(dāng)長些，便于測量時間在空氣阻力很小、 擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運(yùn)動，應(yīng)滿足條件采用累積法，測量周期可以 減小誤差【解答】 解： A 、單擺的擺長越長，周期越大，適當(dāng)加長擺長，便于測量周期。故A 正確。B 、要減小空氣阻力的影響，應(yīng)選體積較小的擺球。故B 錯誤

22、。C、單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運(yùn)動， 則單擺偏離平衡位置的角度不能太大， 一般 不超過 5 故 C 錯誤D、單擺周期較小，把一次全振動的時間作為周期，測量誤差較大，應(yīng)采用累積法，測多 個周期的時間取平均值作為單擺的周期。故 D 錯誤。故選： A 。10在利用單擺測定重力加速度的實驗中若測得的g 值偏大可能的原因是（ ）A 擺球質(zhì)量過大B 單擺振動時振幅較小C測量擺長時，只考慮了線長忽略了小球的半徑D測量周期時，把 n 個全振動誤認(rèn)為（ n+1）個全振動，使周期偏小E測量周期時，把 n 個全振動誤認(rèn)為（ n 1）個全振動，使周期偏大【分析】 由單擺周期公式 可得： ，由公式分析導(dǎo)致重力加速

23、度測量偏大的原因【解答】 解：（ 1）由單擺周期公式可知，重力加速度 ；B、由可知，重力加速度與單擺振動的振幅無關(guān)，故B 錯誤；C、測量擺長時，只考慮了線長，忽略了小球的半徑，擺長L 偏小，由 可知，所測重力加速度偏小，故 C 錯誤；D 、測量周期時，把 n 個全振動誤認(rèn)為（ n+1）個全振動，使周期偏小，由可知，所測重力加速度偏大，故 D 正確；E、測量周期時，把 n 個全振動誤認(rèn)為（ n 1）個全振動，使周期偏大，由可知，所測重力加速度偏小，故 E 錯誤；故選： D 。11在“用單擺測重力加速度” 的實驗中， 若測的 g值比當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)值偏小， 可能因為（ ）A 測擺長時擺線拉的過緊B測擺長

24、時用擺線長代替擺長而漏加小球半徑C測量周期時，將 n次全振動誤記成 n+1 次全振動D開始記時時，小球通過平衡位置時秒表按下的時刻滯后于小球通過平衡位置的時刻分析】 由單擺周期公式 可得：，由公式分析導(dǎo)致重力加速度測量分析】 由單擺周期公式 可得：，由公式分析導(dǎo)致重力加速度測量偏小的原因。解答】 解：由單擺周期公式，可得：解答】 解：由單擺周期公式，可得：A 、測量擺長時， 線拉得過緊， 則擺長的測量值偏大，由上式可知重力加速度測量值偏大，A 、測量擺長時， 線拉得過緊， 則擺長的測量值偏大，由上式可知重力加速度測量值偏大，故 A 錯誤。B、測擺長時用擺線長代替擺長而漏加小球半徑，導(dǎo)致B、測擺

25、長時用擺線長代替擺長而漏加小球半徑，導(dǎo)致l 比實際值小，故重力加速度測量值偏小，故 B 正確。C 、測量周期時，將 n 次全振動誤記成 n+1 次全振動，導(dǎo)致 T 比實際值偏小，故重力加 速度測量值偏大，故 C 錯誤。D、開始記時時，小球通過平衡位置時秒表按下的時刻滯后于小球通過平衡位置的時刻， 導(dǎo)致測量 n 此全振動的時間 t 比實際偏小，從而周期 比實際值偏小，故重力加速度 測量值偏大，故 D 錯誤。故選： B 。12利用單擺測重力加速度的實驗中，如果偏角小于5，但測出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能原因是 （ ）A 振幅較小B測擺長時，只量出擺線的長度，沒有從懸掛點量到擺球中心 C數(shù)振動次數(shù)

26、時，少計了一次D 數(shù)振動次數(shù)時，多計了一次【分析】 根據(jù)單擺的周期公式得出重力加速度的表達(dá)式，通過表達(dá)式分析重力加速度測 量值偏大的原因【解答】 解：根據(jù) T得， g，A 、振幅較小，不影響重力加速度的測量。故A 錯誤。B、測擺長時，用擺線的長度當(dāng)作擺長，則擺長的測量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測量值 偏小。故 B 錯誤。C、數(shù)振動次數(shù)時，少計了一次，則單擺周期的測量值偏大，導(dǎo)致重力加速度的測量值偏 小。故 C 錯誤。D、數(shù)振動次數(shù)時， 多計了一次，則單擺周期的測量值偏小， 導(dǎo)致重力加速度的測量值偏 大。故 D 正確。故選： D 。13在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，下列說法正確的是（）A

27、 制作單擺時，選用質(zhì)量較小的塑料小球B記錄擺長時，將擺線長與小球直徑相加 C小球擺角應(yīng)較小，近似滿足簡諧運(yùn)動條件D 測出一次擺長 l 和對應(yīng)的周期 T，可以得出 T【分析】 應(yīng)用單擺測重力加速度的原理是單擺周期公式，由單擺正確公式求出重力加速 度的表達(dá)式，然后根據(jù)實驗器材、實驗原理與實驗注意事項分析答題?！窘獯稹?解： A 、制作單擺時，選用質(zhì)量較大的金屬小球，故 A 錯誤；B、記錄擺長時，將擺線長與小球半徑相加，故B 錯誤；C、要保證單擺做簡諧運(yùn)動，擺角要小于5，并且擺球應(yīng)在同一豎直面內(nèi)擺動，才近似滿足簡諧運(yùn)動條件，故 C 正確；D 、由 T2可知， T ，而實驗需要測量單擺擺長 l、單擺周

28、期 T，為減小實驗誤差，測周期時一般需要測出單擺完成 n 次全振動需要的時間 t，然后求出周期 T ， 故 D 錯誤；故選： C 。14如圖中關(guān)于單擺實驗的做法正確的是（）A 如圖甲所示用兩塊薄木板夾住擺線，并讓小球在垂直紙面方向擺動B 如圖乙所示測量小球直徑C如圖丙所示在桌面上測量擺線長度D如圖丁所示，某同學(xué)測量單擺周期時，其觀測位置與擺球的擺動平面共面【分析】 用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外爪的刀口上；擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑；在“用單擺測重力加速度”的實驗中，擺線應(yīng)選用細(xì)線，質(zhì)量能夠 忽略；擺球要在同一平面內(nèi)擺動，不能做圓錐擺；細(xì)線有伸縮性，應(yīng)處于自然下垂時測 量其長度

29、為零減小測量的誤差，應(yīng)從平衡位置開始計時【解答】 解： A 、擺球要在同一平面內(nèi)擺動，兩塊薄木板夾住擺線，并讓小球在垂直紙面 方向擺動，則 A 正確B 、用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外爪的刀口上，則B 錯誤C、細(xì)線有伸縮性，應(yīng)處于自然下垂時測量其長度，則C 錯誤D 、測量單擺周期時，其觀測位置與擺球的擺動平面垂直。D 錯誤故選： A 。15在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，提供的器材有：鐵架臺、鐵夾、細(xì)線、有孔的小鐵球、秒表、米尺，還需補(bǔ)充的器材是（）孔的小鐵球、秒表、米尺，還需補(bǔ)充的器材是（）BB【分析】 根據(jù)“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗的原理確定實驗所需的器材 【解答

30、】 解：在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，提供的器材有：鐵架臺、鐵 夾、細(xì)線、有孔的小鐵球、秒表、刻度尺，因為測量小球的直徑需要游標(biāo)卡尺或螺旋測 微器，所以還需器材是游標(biāo)卡尺或螺旋測微器。 D 選項中是游標(biāo)卡尺。故選： D 。二填空題（共 5 小題）16描述簡諧運(yùn)動特征的公式是Asin t ，自由下落的乒乓球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運(yùn)動 不是 （填“是”或“不 是”）簡諧運(yùn)動【分析】 根據(jù)簡諧運(yùn)動的性質(zhì)可知簡諧運(yùn)動的公式；由簡諧運(yùn)動的規(guī)律可知乒乓球的運(yùn) 動是不是簡諧運(yùn)動【解答】 解：簡諧運(yùn)動的位移隨時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，其運(yùn)動表達(dá)式為：x

31、 Asin t，籃球的運(yùn)動位移隨時間的變化不遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，所以不是簡諧運(yùn)動 故答案為： xAsin t，不是17彈簧振子在光滑水平面上作簡諧運(yùn)動， 在振子向平衡位置運(yùn)動的過程中， 振子的加速度 逐漸 減小 （填“增大”或“減小” ），振子的動能逐漸 增大 （填“增大”或“減 小”）【分析】 明確彈簧振子在運(yùn)動過程中位移和速度的變化，從而明確回復(fù)力以及加速度的 變化，根據(jù)速度變化可明確振子動能的變化【解答】 解：在振子向平衡位置移動時，位移減小，則回復(fù)力減小，由牛頓第二定律可 知，加速度減小；振子的速度增大，則振子的動能增大；故答案為：減?。?增大18如圖，一列波速為 4m/s 的簡諧橫波

32、在均勻介質(zhì)中沿 x 軸方向傳播，某時刻恰好傳到4m處的 P介質(zhì)點再經(jīng)過 3s，x 7m處的 Q 介質(zhì)點運(yùn)動的路程為 0.9 m，位移為【分析】 由波的傳播方向，運(yùn)用波形的平移法可確定 P 點的振動方向根據(jù)簡諧波的特 點：各個質(zhì)點的振幅都相同，分析 PQ 的振幅關(guān)系根據(jù)質(zhì)點簡諧運(yùn)動的周期性求出 t 3s內(nèi)質(zhì)點 Q 通過的路程【解答】 解：由圖知波長 2m，則周期 Ts，該波傳播到 Q 點的時間： s則 Q 振動的時間： t30.752.25s4.5T，可知經(jīng)過 t 2.25s，質(zhì)點 Q 到達(dá)平衡位 置，位移是 0；由圖可知，該波的振幅為 5cm 0.05mt2.25s4.5T，則經(jīng)過 t2.25

33、s，質(zhì)點 Q 通過的路程為： S4A4.50.9m 故答案為： 0.9，019在“用單擺測重力加速度”的實驗中，若小球完成n 次全振動的總時間為 t，則單擺的周期為 ；某同學(xué)測得多組擺長 L 和周期 T 的數(shù)據(jù)，得到如圖所示的圖線，若直線的斜率為 k，則重力加速度大小為。【分析】 依據(jù) n 次全振動的總時間為 t，即可求得單擺的周期； 根據(jù)單擺的周期公式得出 T2 L 的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率求出重力加速度的測量值?！窘獯稹?解：小球完成 n 次全振動的總時間為 t，則單擺的周期為 T ；根據(jù) T2得， T2，則圖線的斜率 k，解得重力加速度的測量值g。故答案為： ， 。20某同學(xué)用實驗的方法

34、探究影響單擺周期的因素。（1）他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架 臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖 1 所示。這樣做的目的是 AC 。（填字母代號）A 保證擺動過程中擺長不變B可使周期測量得更加準(zhǔn)確C需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動（ 2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最底端的長度 L 0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖2 所示，則該擺球的直徑為12.0 mm，單擺擺長為 0.9930 m。（ 3）下列振動圖象（圖 3）真實地描述了對擺長約為 1m 的單擺進(jìn)行周期測量的四種操 作過程，圖中橫坐

35、標(biāo)原點表示計時開始，A 、B 、C 均為 30 次全振動的圖象，已知 sin50.087，sin15 0.26，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是A 。（填字母代號）【分析】 當(dāng)擺角小于等于 5時， 我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動， 游標(biāo)卡尺的示數(shù)等于主尺示 數(shù)與游標(biāo)尺示數(shù)之和；擺長為懸點到球心的距離；對于測量誤差可根據(jù)實驗原理進(jìn)行分 析?！窘獯稹?解：（ 1）在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺 的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止動過程中擺長發(fā)生變化，如果需要改變擺長來探究擺長 與周期關(guān)系時，方便調(diào)節(jié)擺長，故 AC 正確，故選： AC（ 2）游標(biāo)卡尺示數(shù)為： d 12mm+0 0.1mm 12.0mm ；單擺擺長為： L l d0.9990m0.0060m0.9930m（ 3）當(dāng)擺角小于等于 5時，我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動，所以振幅約為：10.087m 8.7cm，當(dāng)小球擺到最低點開始計時，誤差較小，測量周期時要讓小球做30 50 次全振動，求平均值，所以 A 合乎實驗要求且誤差最小。故選： A故答案為：（1）AC。（2）12.0，0.9930。（3）A。三計算題（共 2 小題