2020屆高三物理一輪復習 第十四章 第1講 機械振動（實驗：探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度）課時作業(yè)（含解析）

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1、機械振動（實驗：探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度）一、選擇題1下列說法正確的是()A擺鐘走時快了必須調(diào)短擺長，才可能使其走時準確B挑水時為了防止水從桶中蕩出，可以加快或減慢走路的步頻C在連續(xù)均勻的海浪沖擊下，停在海面的小船上下振動，是共振現(xiàn)象D部隊要便步通過橋梁，是為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌E較弱聲音可震碎玻璃杯，是因為玻璃杯發(fā)生了共振解析：擺鐘走時快了，說明擺鐘的周期變小了，根據(jù)T2可知增大擺長L可以增大擺鐘的周期，A錯誤；挑水時為了防止水從桶中蕩出，可以改變走路的步頻，B正確；在連續(xù)均勻的海浪沖擊下，停在海面的小船上下振動，是受迫振動，C錯誤；部隊便步通過橋梁，不能產(chǎn)生較強的驅(qū)動力，就

2、避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象，故D正確；當聲音頻率等于玻璃杯頻率時，杯子發(fā)生共振而破碎，E正確答案：BDE2下列說法正確的是()A在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比B彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變C在同一地點，當擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小D系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率E已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，就可知振子在任意時刻運動速度的方向解析：在同一地點，重力加速度g為定值，根據(jù)單擺周期公式T2可知，周期的平方與擺長成正比，故選項A正確；彈簧振子做簡諧振動時，只有動能和勢能參與轉(zhuǎn)化，根據(jù)機械能守恒條件

3、可知，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變，故選項B正確；根據(jù)單擺周期公式T2可知，單擺的周期與質(zhì)量無關，故選項C錯誤；當系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，故選項D正確；若彈簧振子初始時刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以確定任意時刻運動速度的方向，若彈簧振子初始時刻不在波峰或波谷位置，則無法確定任意時刻運動的方向，故選項E錯誤答案：ABD3(2019四川攀枝花診斷)甲、乙兩水平彈簧振子的振動圖象如圖所示，則可知()A兩彈簧振子完全相同B兩彈簧振子所受回復力最大值之比F甲F乙21C振子甲速度為零時，振子乙速度最大D兩振子的振動頻率之比f甲f乙12E振子乙速度為最大時，振

4、子甲速度不一定為零解析：從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比T甲T乙21，則頻率之比f甲f乙12，D正確；彈簧振子周期與彈簧振子的組成有關，說明兩彈簧振子不同，A錯誤；由于彈簧的勁度系數(shù)k不一定相同，所以兩振子所受回復力(Fkx)的最大值之比F甲F乙不一定為21，B錯誤；由簡諧運動的特點可知，在振子到達平衡位置時位移為零，速度最大，在振子到達最大位移處時，速度為零，從圖象中可以看出，在振子甲到達最大位移處時，振子乙恰好到達平衡位置，C正確；當振子乙到達平衡位置時，振子甲有兩個可能的位置，一個是最大位移處，一個是平衡位置，E正確答案：CDE4如圖所示為同一地點的兩個單擺甲、乙的振動圖象，下列說法

5、正確的是()A甲、乙兩單擺的擺長相等B甲擺的振幅比乙擺的大C甲擺的機械能比乙擺的大D在t0.5 s時有正向最大加速度的是乙擺E由圖象可以求出當?shù)氐闹亓铀俣冉馕觯河深}圖可知，兩單擺的周期相同，同一地點重力加速度g相同，由單擺的周期公式T2可知，甲、乙兩單擺的擺長相等，選項A正確；甲擺的振幅為10 cm，乙擺的振幅為7 cm，則甲擺的振幅比乙擺大，選項B正確；盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩擺的擺長相等，但由于兩擺的質(zhì)量未知，故無法比較機械能的大小，選項C錯誤；在t0.5 s時，甲擺經(jīng)過平衡位置，擺動的加速度為零，而乙擺的位移為負的最大，則乙擺具有正向最大加速度，選項D正確；由單擺的周期公式T2得g，

6、由于不知道單擺的擺長，所以不能求得重力加速度，選項E錯誤答案：ABD5(2019湖南長沙模擬)一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標原點，t0時刻振子的位移x0.1 m；t s時刻x0.1 m；t4 s時刻x0.1 m該振子的振幅和周期可能為()A0.1 m， sB0.1 m,8 sC0.2 m， s D0.2 m,8 sE0.2 m,10 s解析：若振子的振幅為0.1 m， s(n)T，(4)sn1T，則周期最大值為 s，A正確，B錯誤若振子的振幅為0.2 m，由簡諧運動的對稱性可知，當振子由x0.1 m處運動到負向最大位移處再反向運動到x0.1 m處，再經(jīng)n個周期時所用時間為 s，則(n)T

7、 s，所以周期的最大值為 s，且t4 s時刻x0.1 m，C正確；當振子由x0.1 m經(jīng)平衡位置運動到x0.1 m處，再經(jīng)n個周期時所用時間為 s，則(n)T s，所以此時周期的最大值為8 s，且t4 s時，x0.1 m，D正確答案：ACD二、非選擇題6利用單擺測當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛?1)利用游標卡尺測得金屬小球直徑如圖甲所示，小球直徑d_cm.(2)某同學測量數(shù)據(jù)如表，請在圖乙中畫出LT2圖象L/m0.4000.5000.6000.8001.200T2/s21.602.102.403.204.80 由圖象可得重力加速度g_m/s2(保留三位有效數(shù)字)(3)某同學在實驗過程中，擺長沒有加小球

8、的半徑，其他操作無誤，那么他得到的實驗圖象可能是下列圖象中的_解析：(1)小球的直徑d22 mm0.1 mm622.6 mm2.26 cm.(2)L T2圖象如圖所示由T2可得LT2，k對應圖象可得k0.25可解得g42k9.86 m/s2.(3)在實驗中，若擺長沒有加小球的半徑，其他操作無誤，可得LT2.故可知B正確，A、C、D均錯誤答案：(1)2.26(2)圖見解析9.86(3)B7彈簧振子以O點為平衡位置，在B、C兩點間做簡諧運動，在t0時刻，振子從O、B間的P點以速度v向B點運動；在t0.2 s時刻，振子速度第一次變?yōu)関；在t0.5 s時刻，振子速度第二次變?yōu)関.(1)求彈簧振子的振動周期T；(2)若B、C之間的距離為25 cm，求振子在4 s內(nèi)通過的路程；(3)若B、C之間的距離為25 cm，從平衡位置開始計時，寫出彈簧振子的位移表達式，并畫出彈簧振子的振動圖象解析：(1)畫出彈簧振子簡諧運動示意圖如圖所示由對稱性可得T0.52 s1 s(2)若B、C之間距離為25 cm則振幅A25 cm12.5 cm振子4 s內(nèi)通過的路程s412.5 cm200 cm(3)根據(jù)xAsin t，A12.5 cm，2 rad/s得x12.5sin 2t cm振動圖象如圖所示答案：(1)1 s(2)200 cm(3)見解析5