高考物理測試練習(xí)題振動(dòng)　波動(dòng)　光　電磁波與相對論

第章振動(dòng)波動(dòng)光電磁波與相對論[全國卷三年考點(diǎn)考情]說明:(1)簡諧運(yùn)動(dòng)只限于單擺和彈簧振子;(2)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象只限于位移－時(shí)間圖象;(3)光的干涉限于雙縫干涉、薄膜干涉．第一節(jié)機(jī)械振動(dòng)(對應(yīng)學(xué)生用書第238頁)[教材知識速填]知識點(diǎn)1簡諧運(yùn)動(dòng)1．表達(dá)式:x＝Asin(ωt＋φ),其中A代表振幅,ω＝2πf表示簡諧運(yùn)動(dòng)的快慢,(ωt＋φ)代表簡諧運(yùn)動(dòng)的相位,φ叫做初相．2．簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象:圖象橫軸表示振動(dòng)時(shí)間縱軸表示某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移物理意義表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律3.回復(fù)力(1)定義:使物體返回到平衡位置的力(2)表達(dá)式為F＝－kx.(3)方向:時(shí)刻指向平衡位置．(4)來源:振動(dòng)物體所受的沿振動(dòng)方向的合力．(5)特點(diǎn):與位移大小成正比,與位移方向相反．4．描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量物理量定義意義位移由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段描述質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)中某時(shí)刻的位置相對于平衡位置的位移振幅振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離描述振動(dòng)的強(qiáng)弱和能量周期振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需時(shí)間描述振動(dòng)的快慢,兩者互為倒數(shù):T＝eq\f(1,f)頻率振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)相位ωt＋φ描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)易錯(cuò)判斷(1)簡諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置就是質(zhì)點(diǎn)所受合力為零的位置．(×)(2)做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)先后通過同一點(diǎn),回復(fù)力、速度、加速度、位移都是相同的．(×)(3)做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),速度增大時(shí),其加速度一定減小．(√)知識點(diǎn)2受迫振動(dòng)和共振1．受迫振動(dòng)(1)概念:振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)．(2)特點(diǎn):受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)．2．共振(1)現(xiàn)象:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大．(2)條件:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率．(3)特征:共振時(shí)振幅最大．(4)共振曲線(如圖14-1-1所示)圖14-1-1易錯(cuò)判斷(1)物體做受迫振動(dòng)時(shí),其振動(dòng)頻率與固有頻率無關(guān)．(√)(2)物體受迫振動(dòng)的頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率無關(guān)．(×)(3)共振是受迫振動(dòng)的一個(gè)特例．(√)知識點(diǎn)3實(shí)驗(yàn):用單擺測定重力加速度1．實(shí)驗(yàn)原理單擺在偏角很小(小于5°)時(shí)的擺動(dòng),可看成簡諧運(yùn)動(dòng),其固有周期T＝2πeq\r(\f(l,g)),可得g＝eq\f(4π2l,T2),通過實(shí)驗(yàn)方法測出擺長l和周期T,即可計(jì)算得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?．實(shí)驗(yàn)步驟(1)組成單擺實(shí)驗(yàn)器材有:帶有鐵夾的鐵架臺,中心有孔的小鋼球,約1_m長的細(xì)線．在細(xì)線的一端打一個(gè)比小鋼球的孔徑稍大些的結(jié),將細(xì)線穿過小鋼球上的小孔,制成一個(gè)單擺;將單擺固定在帶鐵夾的鐵架臺上,使小鋼球自由下垂．(2)測擺長實(shí)驗(yàn)器材有:毫米刻度尺和游標(biāo)卡尺．讓擺球處于自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí),用刻度尺量出懸線長l線,用游標(biāo)卡尺測出擺球的直徑(2r),則擺長為l＝l線＋r.(3)測周期實(shí)驗(yàn)儀器有:秒表．把擺球拉離平衡位置一個(gè)小角度(小于5°),使單擺在豎直面內(nèi)擺動(dòng),測量其完成全振動(dòng)30次(或50次)所用的時(shí)間,求出完成一次全振動(dòng)所用的平均時(shí)間,即為周期T.(4)求重力加速度將l和T代入g＝eq\f(4π2l,T2),求g的值;變更擺長3次,重新測量每次的擺長和周期,再取重力加速度的平均值,即得本地的重力加速度．3．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)平均值法:用g＝eq\f(g1＋g2＋g3＋g4＋g5＋g6,6)求出重力加速度．(2)圖象法:由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可得l＝eq\f(g,4π2)T2,因此以擺長l為縱軸,以T2為橫軸作出的l-T2圖象是一條過原點(diǎn)的直線,如圖14-1-2所示,求出斜率k,即可求出g值．g＝4π2k,k＝eq\f(l,T2)＝eq\f(Δl,ΔT2).圖14-1-2易錯(cuò)判斷(1)單擺在任何情況下的運(yùn)動(dòng)都是簡諧運(yùn)動(dòng)．(×)(2)對單擺模型,細(xì)線的質(zhì)量及伸縮均不計(jì)．(√)(3)單擺擺球的重力提供回復(fù)力．(×)(對應(yīng)學(xué)生用書第240頁)簡諧運(yùn)動(dòng)模型及規(guī)律1．簡諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型模型彈簧振子單擺示意圖特點(diǎn)(1)忽略摩擦力,彈簧對小球的彈力提供回復(fù)力(2)彈簧的質(zhì)量可忽略(1)細(xì)線的質(zhì)量、伸縮均可忽略(2)擺角θ很小(3)重力的切向分力提供回復(fù)力公式回復(fù)力F＝－kx(1)回復(fù)力F＝－eq\f(mg,l)x(2)周期T＝2π eq\r(\f(l,g))2.簡諧運(yùn)動(dòng)的五個(gè)特征(1)動(dòng)力學(xué)特征:F＝－kx,“－”表示回復(fù)力的方向與位移方向相反,k是比例系數(shù),不一定是彈簧的勁度系數(shù)．(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征:簡諧運(yùn)動(dòng)的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反,為變加速運(yùn)動(dòng),遠(yuǎn)離平衡位置時(shí),x、F、a、Ep均增大,v、Ek均減小,靠近平衡位置時(shí)則相反．(3)周期性特征:相隔T或nT的兩個(gè)時(shí)刻振子處于同一位置且振動(dòng)狀態(tài)相同．(4)對稱性特征:①相隔eq\f(T,2)或eq\f(2n＋1T,2)(n為正整數(shù))的兩個(gè)時(shí)刻,振子位置關(guān)于平衡位置對稱,位移、速度、加速度大小相等,方向相反．②如圖14-1-3所示,振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置O對稱的兩點(diǎn)P、P′(OP＝OP′)時(shí),速度的大小、動(dòng)能、勢能相等,相對于平衡位置的位移大小相等．圖14-1-3③振子由P到O所用時(shí)間等于由O到P′所用時(shí)間,即tPO＝tOP′④振子往復(fù)過程中通過同一段路程(如OP段)所用時(shí)間相等,即tOP＝tPO.(5)能量特征:振幅越大,能量越大,運(yùn)動(dòng)過程中,系統(tǒng)動(dòng)能與勢能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．[題組通關(guān)]1．某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asineq\f(π,4)t,則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A．振動(dòng)的周期為8sB．第1s末與第3s末的位移相同C．第1s末與第3s末的速度相同D．第3s末至第5s末的位移方向都相同E．第3s末至第5s末的速度方向都相同ABE［由關(guān)系式可知ω=eq\f(π,4)rad/s,eq\f(2π,ω)=8s,A對;將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同,B對;可以作出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,得第1s末和第3s末的速度方向不同,C錯(cuò);得第3s末至第4s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向與第4s末至第5s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反,而速度的方向相同,D錯(cuò),E對.］2．下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號:84370517】A．在同一地點(diǎn),單擺做簡諧振動(dòng)的周期的平方與其擺長成正比B．彈簧振子做簡諧振動(dòng)時(shí),振動(dòng)系統(tǒng)的勢能與動(dòng)能之和保持不變C．在同一地點(diǎn),當(dāng)擺長不變時(shí),擺球質(zhì)量越大,單擺做簡諧振動(dòng)的周期越小D．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率E．已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期,就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向ABD[根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可以知道,在同一地點(diǎn),重力加速度g為定值,故周期的平方與其擺長成正比,故選項(xiàng)A正確;彈簧振子做簡諧振動(dòng)時(shí),只有動(dòng)能和勢能參與轉(zhuǎn)化,根據(jù)機(jī)械能守恒條件可以知道,振動(dòng)系統(tǒng)的勢能與動(dòng)能之和保持不變,故選項(xiàng)B正確;根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可以知道,單擺的周期與質(zhì)量無關(guān),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率,故選項(xiàng)D正確;若彈簧振子初始時(shí)刻的位置在平衡位置,知道周期后,可以確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向,若彈簧振子初始時(shí)刻的位置不在平衡位置,則無法確定,故選項(xiàng)E錯(cuò)誤．]3．如圖14-1-4所示,輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊,物塊沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)．以豎直向上為正方向,物塊簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.1sin2.5πt(m)．t＝0時(shí)刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t＝0.6s時(shí),小球恰好與物塊處于同一高度．重力加速度的大小g取10m/s2.以下判斷正確的是()圖14-1-4A．h＝1.7mB．簡諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8sC．0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2mD．t＝0.4s時(shí),物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反E．t＝0.4s時(shí),物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相同ABE[由物塊簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式知,ω＝2.5π,T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,2.5π)s＝0.8s,選項(xiàng)B正確;t＝0.6s時(shí),y＝－0.1m,對小球:h＋|y|＝eq\f(1,2)gt2,解得h＝1.7m,選項(xiàng)A正確;物塊0.6s內(nèi)路程為0.3m,t＝0.4s時(shí),物塊經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng),與小球運(yùn)動(dòng)方向相同．故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．E正確．]如圖所示,光滑圓弧槽半徑為R,A為圓弧的最低點(diǎn),圓弧的最高點(diǎn)到A的距離遠(yuǎn)小于R.兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球B和C都由靜止開始釋放,要使B、C兩球在點(diǎn)A相遇,問點(diǎn)B到點(diǎn)A的距離H應(yīng)滿足什么條件？[解析]由題意知C球做簡諧運(yùn)動(dòng),B球做自由落體運(yùn)動(dòng),C、B兩球相遇必在點(diǎn)A.C球從靜止開始釋放至到達(dá)點(diǎn)A經(jīng)歷的時(shí)間為tC＝eq\f(T,4)(2n－1)＝eq\f(π2n－1,2)eq\r(\f(R,g))(n＝1,2,3,…)B球落到點(diǎn)A的時(shí)間tB＝eq\r(\f(2H,g))因?yàn)橄嘤鰰r(shí)tB＝tC所以H＝eq\f(2n－12π2R,8)(n＝1,2,3,…)．[答案]H＝eq\f(2n－12π2R,8)(n＝1,2,3,…)[反思總結(jié)]分析簡諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化情況的技巧1以位移為橋梁,位移增大時(shí),振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度、勢能均增大,速度、動(dòng)能均減小;反之,則產(chǎn)生相反的變化.各矢量均在其值為零時(shí)改變方向.2位移相同時(shí),回復(fù)力、加速度、動(dòng)能、勢能可以確定,但速度可能有兩個(gè)方向,由于周期性,運(yùn)動(dòng)時(shí)間也不確定.3做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過平衡位置時(shí),回復(fù)力一定為零,但所受合外力不一定為零.簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象及應(yīng)用1．對簡諧運(yùn)動(dòng)圖象的認(rèn)識(1)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦或余弦曲線,如圖14-1-5所示．甲乙圖14-1-5(2)圖象反映的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律,隨時(shí)間的增加而延伸,圖象不代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡．2．圖象信息(1)由圖象可以得出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅、周期和頻率．(2)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移．(3)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)回復(fù)力、加速度的方向．(4)確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度的方向．(5)比較不同時(shí)刻回復(fù)力、加速度的大?。?6)比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能、勢能的大?。甗題組通關(guān)]4．(2018·南通模擬)一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播,波中A、B兩質(zhì)點(diǎn)在平衡位置間的距離為0.5m,且小于一個(gè)波長,如圖14-1-6甲所示,A、B兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖乙所示．由此可知()甲乙圖14-1-6A．波中質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為8cmB．該機(jī)械波的波長為4mC．該機(jī)械波的波速為0.5m/sD．t＝1.5s時(shí),A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同E．t＝1.5s時(shí),A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度相同ACE[根據(jù)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知該波的周期為4s,振幅為2cm,波中質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4個(gè)振幅,為4×2cm＝8cm,選項(xiàng)A正確;根據(jù)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可畫出A、B兩點(diǎn)之間的波形圖,A、B兩點(diǎn)之間的距離為eq\f(1,4)波長,即eq\f(1,4)λ＝0.5m,該波的波長為λ＝2m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;該機(jī)械波的傳播速度為v＝eq\f(λ,T)＝0.5m/s,選項(xiàng)C正確;在t＝1.5s時(shí),A質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)值,B質(zhì)點(diǎn)的位移為正值,兩質(zhì)點(diǎn)位移一定不同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;在t＝1.5s時(shí),A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向沿y軸負(fù)方向,B質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向沿y軸負(fù)方向,且兩質(zhì)點(diǎn)位移大小相同,故兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度相同,選項(xiàng)E正確．]5．(2018·西安交大附中質(zhì)檢)如圖14-1-7所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖象,下列說法中正確的是()圖14-1-7A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機(jī)械能比乙擺大D．在t＝0.5s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺E．由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣華BD[由題圖看出,兩單擺的周期相同,同一地點(diǎn)g相同,由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))得知,甲、乙兩單擺的擺長l相等,故A正確．甲擺的振幅為10cm,乙擺的振幅為7cm,則甲擺的振幅比乙擺大,故B正確．盡管甲擺的振幅比乙擺大,兩擺的擺長也相等,但由于兩擺的質(zhì)量未知,無法比較機(jī)械能的大小,故C錯(cuò)誤．在t＝0.5s時(shí),甲擺經(jīng)過平衡位置,振動(dòng)的加速度為零,而乙擺的位移為負(fù)的最大,則乙擺具有正向最大加速度,故D正確．由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))得g＝eq\f(4π2l,T2),由于單擺的擺長不知道,所以不能求得重力加速度,故E錯(cuò)誤．]一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20cmC．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是10cmD．在5s末,質(zhì)點(diǎn)的速度為零,加速度最大E．t＝1.5s和t＝4.5s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等,都是eq\r(2)cmBDE[由圖象可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為4s,故頻率為0.25Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了2.5個(gè)周期,經(jīng)過的路程是10A＝20cm,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;在5s末,質(zhì)點(diǎn)處于正向最大位移處,速度為零,加速度最大,選項(xiàng)D正確;由圖象可得振動(dòng)方程是x＝2sineq\f(2π,4)t(cm),將t＝1.5s和t＝4.5s代入振動(dòng)方程得x＝eq\r(2)cm,選項(xiàng)E正確．][反思總結(jié)]簡諧運(yùn)動(dòng)圖象問題的兩種分析方法:1圖象—運(yùn)動(dòng)結(jié)合法圖象上的一個(gè)點(diǎn)表示振動(dòng)中的一個(gè)狀態(tài)位置、振動(dòng)方向等,圖象上的一段曲線對應(yīng)振動(dòng)的一個(gè)過程,關(guān)鍵是判斷好平衡位置、最大位移及振動(dòng)方向.2直觀結(jié)論法簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,即位移—時(shí)間的函數(shù)關(guān)系圖象,不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡.受迫振動(dòng)和共振1．自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振的關(guān)系比較振動(dòng)類型自由振動(dòng)受迫振動(dòng)共振受力情況僅受回復(fù)力受驅(qū)動(dòng)力受驅(qū)動(dòng)力振動(dòng)周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定,即固有周期T0或固有頻率f0由驅(qū)動(dòng)力的周期或頻率決定,即T＝T驅(qū)或f＝f驅(qū)T驅(qū)＝T0或f驅(qū)＝f0振動(dòng)能量振動(dòng)物體的機(jī)械能不變由產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的物體提供振動(dòng)物體獲得的能量最大常見例子彈簧振子或單擺(θ≤5°)機(jī)械工作時(shí)底座發(fā)生的振動(dòng)共振篩、聲音的共鳴等2.對共振的理解(1)共振曲線如圖14-1-8所示,橫坐標(biāo)為驅(qū)動(dòng)力的頻率f,縱坐標(biāo)為振幅A.它直觀地反映了驅(qū)動(dòng)力的頻率對某固有頻率為f0的振動(dòng)系統(tǒng)做受迫振動(dòng)時(shí)振幅的影響,由圖可知,f與f0越接近,振幅A越大;當(dāng)f＝f0時(shí),振幅A最大．圖14-1-8(2)受迫振動(dòng)中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化:做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,系統(tǒng)與外界時(shí)刻進(jìn)行能量交換．[題組通關(guān)]6．(2018·杭州模擬)如圖14-1-9所示為受迫振動(dòng)的演示裝置,在一根張緊的繩子上懸掛幾個(gè)擺球,可以用一個(gè)單擺(稱為“驅(qū)動(dòng)擺”)驅(qū)動(dòng)另外幾個(gè)單擺,下列說法正確的是()圖14-1-9A．某個(gè)單擺擺動(dòng)過程中多次通過同一位置時(shí),速度可能不同而加速度一定相同B．如果驅(qū)動(dòng)擺的擺長為L,則其他單擺的振動(dòng)周期都等于2πeq\r(\f(L,g))C．如果驅(qū)動(dòng)擺的擺長為L,振幅為A,若某個(gè)單擺的擺長大于L,振幅也大于AD．如果某個(gè)單擺的擺長等于驅(qū)動(dòng)擺的擺長,則這個(gè)單擺的振幅最大E．驅(qū)動(dòng)擺只把振動(dòng)形式傳播給其他單擺,不傳播能量ABD[某個(gè)單擺擺動(dòng)過程中多次通過同一位置時(shí),速度大小相等但方向可能不同,根據(jù)F＝－kx可得,加速度a＝eq\f(F,m)＝－eq\f(k,m)x,故加速度一定相同,A正確;如果驅(qū)動(dòng)擺的擺長為L,根據(jù)單擺的周期公式有T＝2πeq\r(\f(L,g)),而其他單擺都是受迫振動(dòng),故其振動(dòng)周期都等于驅(qū)動(dòng)擺的周期,B正確;當(dāng)受迫振動(dòng)的單擺的固有周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大,故某個(gè)單擺的擺長大,振幅不一定也大,C錯(cuò)誤;同一地區(qū),單擺的固有頻率只取決于單擺的擺長,則只有擺長等于驅(qū)動(dòng)擺的擺長時(shí),單擺的振幅能夠達(dá)到最大,這種現(xiàn)象稱為共振,受迫振動(dòng)不僅傳播運(yùn)動(dòng)形式,還傳播能量和信息,D正確,E錯(cuò)誤．]7．一個(gè)單擺在地面上做受迫振動(dòng),其共振曲線(振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率f的關(guān)系)如圖14-1-10所示,則下列說法錯(cuò)誤的是()圖14-1-10A．此單擺的固有周期約為0.5sB．此單擺的擺長約為1mC．若擺長增大,單擺的固有頻率增大D．若擺長增大,共振曲線的峰將向右移動(dòng)E．若擺長增大,共振曲線的峰將向左移動(dòng)ACD[由共振曲線知此單擺的固有頻率為0.5Hz,固有周期為2s;再由T＝2πeq\r(\f(l,g)),得此單擺的擺長約為1m;若擺長增大,單擺的固有周期增大,固有頻率減小,則共振曲線的峰將向左移動(dòng),故B、E正確,A、C、D錯(cuò)誤．]8．如圖14-1-11所示,一個(gè)豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),固定在圓盤上的圓柱體帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng),T形架下面系著一個(gè)彈簧和小球組成的系統(tǒng)．圓盤以不同的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),測得小球振動(dòng)的振幅與圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的關(guān)系如圖乙所示．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為0.4Hz時(shí),小球振動(dòng)的周期是________s;當(dāng)圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,小球自由振動(dòng)時(shí),它的振動(dòng)頻率是________Hz.【導(dǎo)學(xué)號:84370518】甲乙圖14-1-11[解析]小球做受迫振動(dòng),當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為0.4Hz時(shí),小球振動(dòng)的頻率為0.4Hz,小球振動(dòng)的周期為T＝eq\f(1,f)＝2.5s．由題圖乙可知小球的固有頻率為0.6Hz,所以當(dāng)圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,小球自由振動(dòng)的頻率為0.6Hz.[答案]2.50.6用單擺測定重力加速度[母題]根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g)),可以通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D14-1-12甲所示,將細(xì)線的上端固定在鐵架臺上,下端系一小鋼球,就做成了單擺．甲乙圖14-1-12(1)用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑,示數(shù)如圖14-1-12乙所示,讀數(shù)為________mm.(2)以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法,其中正確的有________．(填正確選項(xiàng)序號)a．?dāng)[線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的,并且盡可能長一些b．?dāng)[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Δt即為單擺周期Te．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Δt,則單擺周期T＝eq\f(Δt,50)[解析](1)按照游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原則測得小鋼球直徑為18mm＋7×0.1mm＝18.7mm.(2)單擺的構(gòu)成條件:細(xì)線質(zhì)量要小,彈性要小;球要選體積小,密度大的;偏角不超過5°;故a、b正確,c錯(cuò)誤．為了減小測量誤差,要從擺球擺過平衡位置時(shí)計(jì)時(shí),且需測量多次全振動(dòng)所用時(shí)間,然后計(jì)算出一次全振動(dòng)所用的時(shí)間,故d錯(cuò)誤,e正確．[答案](1)18.7(2)abe[母題遷移](2018·鹽城模擬)某同學(xué)在做利用單擺測重力加速度g的實(shí)驗(yàn),他先測得擺線長為98.50cm,用10分度的游標(biāo)卡尺測得小球直徑如圖14-1-13所示,然后用秒表記錄了單擺全振動(dòng)50次所用的時(shí)間為100.0s,下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()圖14-1-13A．根據(jù)圖示可知小球的直徑為2.96cmB．記錄時(shí)間時(shí)應(yīng)從擺球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)C．如果在實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)計(jì)為50次,測得的g值偏小D．如果在