章末檢測試卷(第十一章)

1、章末檢測試卷（第十一章）（時(shí)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(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)周期為 0.25 s,從振子由平衡位置向右運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則經(jīng)過0.17 s,振子的振動(dòng)情況是（）A .正在向右做減速運(yùn)動(dòng)B .正在向右做加速運(yùn)動(dòng)C .正在向左做加速運(yùn)動(dòng)D .正在向左

2、做減速運(yùn)動(dòng)答案 D13解析 由題意知t = 0.17 s處于2T和4T之間，即質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向左遠(yuǎn)離平衡位置振動(dòng)，所 以做減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng) 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(yùn)動(dòng)，則該物體做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(shí)的速度減為原1來的2，則單擺振動(dòng)的頻率將不變，振幅變小c 做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)，速度不一定相同D .單擺在周期性的外力作用下做受迫運(yùn)動(dòng)，則外力的頻率越大，單擺的振幅越大答案 BC解析 簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力時(shí)刻在變化著，所以物體受到的合力時(shí)刻在變化著，不是勻變速

3、直 線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)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(dāng)擺球在平衡位置的速度減為原來的二分之一時(shí)，據(jù)機(jī)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(yùn)動(dòng)的物體， 當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)， 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(shí)可得：單擺在周期性的外力作用下做受迫振動(dòng)，當(dāng)外力的頻率與固有頻率相同時(shí)，單擺的振幅最大，故D錯(cuò)誤.4一根彈簧原長為lo,掛一質(zhì)量為 m的物體時(shí)伸長 x.當(dāng)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(shí)，物體振動(dòng)的最大加速度為 （重力加速度為g）（）A

4、 AgA. i0答案B.Ag C.嚴(yán) D.嚶xIoAB解析振子的最大加速度 a 不，而mg= kx,解得a= A, B項(xiàng)正確. TOC o 1-5 h z 5個(gè)擺長約1 m的單擺，在下列的四個(gè)隨時(shí)間變化的驅(qū)動(dòng)力作用下振動(dòng)，要使單擺振動(dòng) 的振幅盡可能大，應(yīng)選用的驅(qū)動(dòng)力是（）答案C解析單擺的周期為 T2 s,驅(qū)動(dòng)力的頻率應(yīng)盡可能接近系統(tǒng)的固有頻率，C對(duì). TOC o 1-5 h z （多選）把一個(gè)小球套在光滑細(xì)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(yùn)動(dòng)，它圍繞平衡位置0在A、B間振動(dòng)，如圖1所示，下列結(jié)論正確的是 （）圖1A .小球在0位置時(shí)，動(dòng)能最大，加速度最小B .小球在A

5、、B位置時(shí)，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(dòng)的能量不斷增加答案 AB解析 小球在平衡位置時(shí)動(dòng)能最大，加速度為零，因此A選項(xiàng)正確.小球在 A、B位置時(shí),勢能最大，加速度最大，因此B選項(xiàng)正確.小球靠近平衡位置時(shí)，回復(fù)力做正功；遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，回復(fù)力做負(fù)功.振動(dòng)過程中總能量不變，因此C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤. （多選）如圖2甲所示，彈簧振子以 0點(diǎn)為平衡位置，在 A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng).取向右為正方向，振子的位移 x隨時(shí)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(shí)，振子的速度方向向左B . t = 0.2

6、s時(shí)，振子在0點(diǎn)右側(cè)6.2 cm處t = 0.4 s和t = 1.2 s時(shí)，振子的加速度完全相同t = 0.4 s到t = 0.8 s的時(shí)間內(nèi)，振子的加速度逐漸減小答案 ABD解析 從t= 0.8 s時(shí)起，再過一段微小的時(shí)間，振子的位移為負(fù)值，因?yàn)槿∠蛴覟檎较颍?5 n故t = 0.8 s時(shí)，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(shí)，x= 6 ,2 cm，故B正確；t= 0.4 s和t = 1.2 s時(shí)，振子的位移方向相反，由a = 一m知，加速度方向相反，C錯(cuò)誤；t= 0.4 s到t = 0.8 s的時(shí)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(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上安一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這樣就做成了一個(gè)共振篩，如圖3所示，篩子做自由振動(dòng)時(shí)，完成10次全振動(dòng)用時(shí)15 s，在某電壓下，電動(dòng)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(dāng)電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期跟篩子的固有周期相等時(shí)，就會(huì)發(fā)生共振.15在題給條件下，篩子振動(dòng)的固有周期T固=10 s= 1.5 s,電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期（對(duì)篩子來說是驅(qū)動(dòng)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(gè)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(dòng)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(xiàng)為A、C. TOC o 1-5 h z （多選）如圖4所示是甲、乙兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)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(shí)，甲擺的重力勢能最小，乙擺的動(dòng)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(xiàng)A正確；t= 2 s時(shí)，甲擺在平 衡位置處，乙擺在振動(dòng)的最大位移處，故選項(xiàng)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(xiàng)C、D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置，沙擺的運(yùn)動(dòng)可看做簡諧運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)圖象如圖乙所示，那么這次實(shí)驗(yàn)所用的沙擺的擺長為 m （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，計(jì)算時(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热鐖D6所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端系一小鋼球，就做成了單擺.圖6（1）用游標(biāo)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(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中正確的有 A 擺線要選擇細(xì)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(shí)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(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球回到開 始位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)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(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后，從平衡位置開始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)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(xì)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(cuò)誤的；拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5 釋放擺球，當(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后，從平衡位置開始計(jì)時(shí)，記下擺球做 50次全振動(dòng)所用的時(shí)間At，則單擺周期T = A，故D錯(cuò)，E對(duì).三、計(jì)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(jì)算的要注 明單位)(12分)如圖8所示，某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象上有a、b、c、d、e、f六個(gè)點(diǎn)，其中：圖8(1)與a點(diǎn)位移相同的點(diǎn)有哪些？與a點(diǎn)速度相同

13、的點(diǎn)有哪些？圖象上從a點(diǎn)到c點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的位移都是一1 cm,故與a點(diǎn)位 移相同的點(diǎn)有b、e、f三點(diǎn).由(1)可知，題圖上的a、b、e、f點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到同一位置，題圖上的 c、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)到關(guān)于 0點(diǎn)對(duì)稱的另一位置，故以上6個(gè)點(diǎn)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(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向分別為向上、向下、向下、向上、向上和向下.故與a點(diǎn)有相同速度的點(diǎn)為d點(diǎn)和e點(diǎn).(3)題圖上從a點(diǎn)到b點(diǎn)，對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)到c點(diǎn)，對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)從正方向 1 cm處經(jīng)平衡位置運(yùn)動(dòng)到負(fù)方向 1 cm處，通過的路程也為2 cm，故從a點(diǎn)到c點(diǎn)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(dòng)圖象，求：圖9（1）該振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式；在第2s末到第3 s末這段時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的加速度、 速度、動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)的表達(dá)式

15、為：x= 5sin尹c(diǎn)m.（2）由題圖可知，在t = 2 s時(shí)振子恰好通過平衡位置，此時(shí)加速度為零，隨著時(shí)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(dòng)能減小，彈性勢能逐漸 增大當(dāng)t= 3 s時(shí)，加速度的值達(dá)到最大，速度等于零，動(dòng)能等于零，彈性勢能達(dá)到最大值.振子經(jīng)過一個(gè)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(gè)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(gè)擺長為2 m的單擺，在地球上某地振動(dòng)時(shí)，測得完成100次全振動(dòng)所用的時(shí)間為284 s.（1）求當(dāng)?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(dòng)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(gè)水平放置的彈簧振子振動(dòng)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(yùn)動(dòng);周期內(nèi)的頻閃照片已知頻閃的頻率為