2021高中人教版物理(選修3-4)復(fù)習(講義+課后練習)：振動綜合-課后練習二及詳解

專題：振動綜合題一圖為一彈簧振子的振動圖象，由此可知()A．在t1時刻，振子的動能最大，所受的彈性力最大B．在t2時刻，振子的動能最大，所受的彈性力最小C．在t3時刻，振子的動能最大，所受的彈性力最小D．在t4時刻，振子的動能最大，所受的彈性力最大題二一擺長為的單擺做簡諧運動，從某時刻開頭計時，經(jīng)過，擺球具有負向最大加速度，下面四個圖像分別記錄了該單擺從計時時刻開頭到的振動圖像，其中正確的是（）題三如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量。當細線突然斷開后，兩物塊都開頭做簡諧運動，在運動過程中()A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度題四如圖，是記錄地震裝置的水平擺示意圖。擺球m固定在邊長為、質(zhì)量可忽視的等邊三角形的頂點A處。它的對邊BC與豎直線成不大的α角。擺球可沿固定軸BC搖擺，則擺球做微小振動時周期為多大?題五用三根長度均為的細線懸掛一小球，如圖所示，線AO、BO與水平方向的夾角均為30°。把小球垂直于紙面對外拉開一小角度θ(θ＜5°)，求小球的振動周期。題六如圖所示，在質(zhì)量為m0的無下底的木箱頂部用一輕彈簧且掛質(zhì)量為的A、B兩物體，箱子放在水平地面上，平衡后剪斷A，B間的連線，A將做簡諧運動，當A運動到最高點時，木箱對地面的壓力為（）A.B.CD題七簡諧運動的振動圖象可用下述方法畫出：如圖甲所示，在彈簧振子的小球上安裝一支繪圖筆P，讓一條紙帶在與小球振動方向垂直的方向上勻速運動，筆P在紙帶上畫出的就是小球的振動圖象。取振子水平向右的方向為振子離開平衡位置的位移正方向，紙帶運動的距離代表時間，得到的振動圖線如圖乙所示。(1)為什么必需勻速拖動紙帶？(2)剛開頭計時時，振子處在什么位置？t＝17s時振子相對平衡位置的位移是多少？(3)若紙帶運動的速度為2cm/s，振動圖象上1、3兩點間的距離是多少？(4)振子在_______s末負方向速度最大；在_______s末正方向加速度最大；2.5s時振子正在向________方向運動。(5)寫出振子的振動方程。課后練習詳解題一答案：B詳解：從圖象的橫坐標和縱坐標可以知道此圖是機械振動圖象，將它與機械波的圖象區(qū)分開，它所描述的是一個質(zhì)點在不同時刻的位移，t2和t4是在平衡位置處，t1和t3是在最大位移處，頭腦中應(yīng)毀滅一幅彈簧振子振動的實物圖象，依據(jù)彈簧振子振動的特征，彈簧振子在平衡位置時的速度最大，加速度為零，即彈性力為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大，即彈性力為最大，所以B正確。題二答案：A詳解：單擺的周期公式：，，說明開頭計時時，小球向負方向運動。選項A正確。題三答案：C詳解：由題意知，在細線未斷之前兩個彈簧所受到的彈力是相等的，所以當細線斷開后，甲、乙兩個物塊做簡諧運動時的振幅是相等的，A、B錯；兩物塊在平衡位置時的速度最大，此時的動能等于彈簧剛釋放時的彈性勢能，所以甲、乙兩個物塊的最大動能是相等的，而質(zhì)量大的速度小，所以C正確，D錯誤。題四答案：詳解：此裝置搖擺時，形成擺球A以BC為轉(zhuǎn)軸，以紙面上的OA為平衡位置，在近于垂直紙面的向內(nèi)、向外方向上作微小振動。這時擺球A可視為擺長為OA的單擺，其等效擺長為。當擺球處在“平衡位置不搖擺”時，沿等效擺長AO方向的等效擺線的拉力T=mgsinα，即為等效重力G′=mgsinα，故此擺的周期T=題五答案：詳解：此擺可視為擺長為CO′的單擺，其擺長等效為，所以，小球振動的周期為題六答案：A詳解：剪斷A、B間的連線瞬間，A的加速度為大小g，方向向上。A做簡諧運動，依據(jù)運動的對稱性，在最高點，A的加速度為g，方向向下，彈簧處于原長。地面對木箱的彈力等于木箱的重力。依據(jù)牛頓第三定律，木箱對地面的壓力為。題七答案：(1)在勻速條件下，可以用紙帶通過的位移表示時間(2)左側(cè)最大位移零(3)4cm(4)30或4－x(5)x＝10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)t－\f(π,2)))cm詳解：(1)紙帶勻速運動時，由x＝vt知，位移與時間成正比，因此在勻速條件下，可以用紙帶通過的位移表示時間。(2)由圖乙可知t＝0時，振子在平衡位置左側(cè)最大位移處；周期T＝4s，t＝17s時位移為零。(3)由x＝vt，所以1、3間距x＝2cm/s×2s＝4cm。(4)3s末負方向速度最大；加速度方向總是指向平衡位置