（通用版）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章 振動(dòng) 波動(dòng) 光 電磁波與相對(duì)論 第1節(jié) 課時(shí)提能練38 機(jī)械振動(dòng).doc

課時(shí)提能練(三十八)機(jī)械振動(dòng)(限時(shí)：40分鐘)a級(jí)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖14114所示，下列說(shuō)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(guò)的路程為10 cme在0到5秒內(nèi)，振子通過(guò)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(shí)有負(fù)方向的最大加速度，速度為零，故b、c正確，a錯(cuò)誤；在0到5 s內(nèi)，振子經(jīng)過(guò)個(gè)全振動(dòng)，路程為5a10 cm，故d正確e錯(cuò)誤2做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，相同的物理量是()a位移b速度c加速度d回復(fù)力e時(shí)間acd做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，相對(duì)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(guò)同一位置而時(shí)間不斷延長(zhǎng)，故acd正確3做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量減小為原來(lái)的，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度增大為原來(lái)的2倍，則單擺振動(dòng)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(dòng)能改變abd由單擺的周期公式t2，單擺擺長(zhǎng)不變，則周期不變，頻率不變；振幅a是反映單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量大小的物理量，據(jù)動(dòng)能公式可知，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)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(cuò)誤4如圖14115所示為單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線，則下列說(shuō)法正確的是()圖14115a若兩次受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長(zhǎng)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(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長(zhǎng)之比ll254c圖線若是在地面上完成的，則該單擺擺長(zhǎng)約為1 md圖線若是在地面上完成的，則該單擺擺長(zhǎng)約為0.5 me若擺長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的頻率應(yīng)與做受迫振動(dòng)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(dòng)且擺長(zhǎng)相等時(shí)，根據(jù)公式f可知，g越大，f越大，由圖象知gg，又因?yàn)間地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(diǎn)進(jìn)行兩次受迫振動(dòng)，g相同，擺長(zhǎng)長(zhǎng)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(jì)算出l約為1 m，c正確、d錯(cuò)誤e錯(cuò)誤5在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑的示數(shù)如圖14116甲所示，讀出擺球直徑為_(kāi)cm.(2)測(cè)單擺周期時(shí)，從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)1次，測(cè)出經(jīng)過(guò)該位置n次所用時(shí)間為t，則單擺周期為_(kāi)(3)測(cè)量出多組周期t、擺長(zhǎng)l數(shù)值后，畫(huà)出t2l圖象如圖乙所示，若得出此圖線的斜率為k，則測(cè)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(guò)平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)1次，則經(jīng)過(guò)該位置n次所用時(shí)間為(n1)個(gè)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(cè)定的重力加速度g.【答案】(1)2.06(2)(3)b級(jí)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(gè)擺當(dāng)a擺振動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動(dòng)力，使其余各擺也振動(dòng)起來(lái)，此時(shí)b擺的振動(dòng)周期_(選填“大于”“等于”或“小于”)d擺的周期圖乙是a擺的振動(dòng)圖象，重力加速度為g，則a擺的擺長(zhǎng)為_(kāi)甲乙圖14117【解析】a擺動(dòng)起來(lái)后，通過(guò)水平繩子對(duì)b、c、d三個(gè)擺施加周期性的驅(qū)動(dòng)力，使b、c、d三擺做受迫振動(dòng)，三擺做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，由于驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)：l.【答案】等于(2)一物體沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為8 cm，頻率為0.5 hz，在t0時(shí)，位移是4 cm，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，試寫(xiě)出用正弦函數(shù)表示振動(dòng)方程并畫(huà)出相應(yīng)的振動(dòng)圖象【解析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)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(shí)x00.04 m代入得0.040.08sin0，解得初相0或0，因?yàn)閠0時(shí)，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(dòng)方程為x0.08sin(t)m，對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象如圖所示【答案】x0.08sinm圖象見(jiàn)解析7(1)如圖14118所示為某彈簧振子在05 s內(nèi)的振動(dòng)圖象，由圖可知，下列說(shuō)法中正確的是()圖14118a振動(dòng)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(yùn)動(dòng)e從第1 s末到第2 s末振子在做減速運(yùn)動(dòng)【解析】根據(jù)題圖可知，彈簧振子的周期t4 s，振幅a8 cm，選項(xiàng)a正確；第2 s末振子到達(dá)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(xiàng)b錯(cuò)誤；第3 s末振子經(jīng)過(guò)平衡位置，速度達(dá)到最大，且向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)c正確；從第1 s末到第2 s末振子經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)負(fù)向最大位移處，速度逐漸減小，選項(xiàng)d錯(cuò)誤，e正確【答案】ace(2)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移和時(shí)間的關(guān)系如圖14119所示圖14119求t0.25102 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移；在t1.5102 s到t2102 s的振動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、速度、動(dòng)能、勢(shì)能如何變化？在t0到t8.5102 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程、位移各多大？【解析】由題圖可知a2 cm，t2102 s，振動(dòng)方程為xasinacost2coscm2cos100t cm當(dāng)t0.25102 s時(shí)，x2cos cm cm.由題圖可知在t1.5102 s到t2102 s的振動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動(dòng)能變小，勢(shì)能變大在t0到t8.5102 s時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)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(zhǎng)沙模擬)一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)，t0時(shí)刻振子的位移x0.1 m；t s時(shí)刻x0.1 m；t4 s時(shí)刻x0.1 m該振子的振幅和周期可能為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：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(cuò)誤；若振子的振幅為0.2 m，由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，當(dāng)振子由x0.1 m處運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處再反向運(yùn)動(dòng)到x0.1 m處，再經(jīng)過(guò)n個(gè)周期所用時(shí)間為 s，則t s，所以周期的最大值為 s，且t4 s時(shí)刻x0.1 m，c正確；當(dāng)振子由x0.1 m經(jīng)平衡位置運(yùn)動(dòng)到x0.1 m處，再經(jīng)過(guò)n個(gè)周期所用時(shí)間為 s，則t s，所以此時(shí)周期的最大值為8 s，且t4 s時(shí)，x0.1 m，d正確【答案】acd(2)(2017合肥模擬)在“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中除帶橫桿的鐵架臺(tái)、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(zhǎng)的細(xì)線，半徑約1 cm的小鐵球b約0.1 m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，半徑約1 cm的小鐵球c約0.1 m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，半徑約1 cm的小塑料球d約1 m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，半徑約1 cm的小塑料球測(cè)量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)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_(kāi)m/s2.(結(jié)