高考物理总复习 课时作业32 机械振动 教科版.doc

课时作业(三十二)机械振动1一质点做简谐运动时，其振动图像如图所示由图可知，在t1和t2时刻，质点运动的()a位移相同b回复力相同c速度相同 d加速度相同2.一列简谐横波沿直线由a向b传播，a、b相距0.45 m，如图是a处质点的振动图像当a处质点运动到波峰位置时，b处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是()a4.5 m/s b3.0 m/sc1.5 m/s d0.7 m/s3一个摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t0)，当t1时，摆球具有负向最大加速度，则单摆的位移x随时间t变化的图像是()4.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅a与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是()a摆长约为10 cmb摆长约为1 mc若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动d若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动5某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xasint，则质点()a第1 s末与第3 s末的位移相同b第1 s末与第3 s末的速度相同c3 s末至5 s末的位移方向都相同d3 s末至5 s末的速度方向都相同6(2012北京东城区)在实验室可以做“声波碎杯”的实验用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 hz.将这只酒杯放在大功率的声波发生器附近，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉操作人员进行的操作是()a一定是把声波发生器的功率调到很大b可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波c一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率d只是将声波发生器发出的声波频率调到500 hz7(1)将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示某同学由此图像提供的信息作出的下列判断中，正确的是_at0.2 s时摆球正经过最低点bt1.1 s时摆球正经过最低点c摆球摆动过程中机械能减小d摆球摆动的周期是t1.4 s(2)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是_a甲、乙两单摆的摆长相等b甲摆的振幅比乙摆大c甲摆的机械能比乙摆大d在t0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆8一质点简谐运动的振动图像如图所示(1)该质点振动的振幅是_ cm.周期是_ s初相是_(2)写出该质点简谐运动的表达式，并求出当t1 s时质点的位移9一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示，该装置可用于研究弹簧振子的受迫振动匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子驱动力，使振子做受迫振动把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图像如图丙所示若用t0表示弹簧振子的固有周期，t表示驱动力的周期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则(1)稳定后，物体振动的频率f_ hz.(2)欲使物体的振动能量最大，需满足什么条件？_(3)利用上述所涉及的知识，请分析某同学所提问题的物理道理“某同学考虑，我国火车第六次大提速时，需尽可能的增加铁轨单节长度，或者是铁轨无结头”_10.(2013浙江宁波八校联考)用沙摆可以粗略地描绘简谐运动图象如图所示，木板在水平面内以速度v做匀速直线运动，同时沙摆在竖直平面内做简谐运动，则沙摆中漏下的细沙在木板上形成振动图线现只给一把刻度尺，要求测出木板的速度(漏斗大小忽略不计)，则：(1)需要直接测量的物理量有_和_(用文字和相应字母表示)(2)已知当地重力加速度为g，用测出的量表示木板速度的表达式为v_.11(2012天津卷)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示这样做的目的是_(填字母代号)a保证摆动过程中摆长不变b可使周期测量得更加准确c需要改变摆长时便于调节d保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度l0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为_ mm，单摆摆长为_ m.(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，a、b、c均为30次全振动的图像，已知sin 5 0.087，sin 150.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_(填字母代号)12(2012重庆市)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：l(m)0.50.80.91.01.2t(s)1.421.791.902.002.20t2(s2)2.023.203.614.004.84 (1)以t2为横坐标，l为纵坐标，作出lt2图线，并利用此图线求重力加速度_(保留三位有效数字)(2)该同学在实验中测算出的g值比当地的公认值偏大，其原因可能是()a振幅偏小b摆球质量偏大c将振动次数n记为(n1)d将摆线长当作摆长，未加摆球的半径详解答案课时作业(三十二)1c从题图中可以看出在t1和t2时刻，质点的位移大小相等、方向相反则在t1和t2时刻质点所受的回复力大小相等、方向相反，加速度大小相等、方向相反，a、b、d错误；在t1和t2时刻，质点都是从负最大位移向正最大位移运动，速度方向相同，由于位移大小相等，所以速度大小相等c正确2a由振动图像可知，振源的振动周期t0.4 s，再根据题意结合波的周期性可知0.45 m，而波速v，即v m/s，当n0时，v14.5 m/s，当n1时，v20.9 m/s，当n2时，v30.5 m/s，所以答案为a.3b由t2知，当t1t时，摆球处于正向最大位移处，故b项正确4bd由单摆做受迫振动时的共振曲线可知，当单摆发生共振时，固有频率等于驱动力的频率，即固有频率为0.5 hz，因而固有周期为2 s，由单摆的周期公式可知，此单摆的摆长约为1 m，b正确；若增大摆长，周期变长，频率变小，共振曲线的“峰”将向左移动，d正确5ad质点第1 s末的位移为：x1asint1asina，第3 s末的位移为：x3asint3asina，a正确；第1 s末是质点从平衡位置向正向最大位移运动的过程中的一个时刻，质点的速度为正，第3 s末是从正向最大位移向平衡位置运动的过程中的一个时刻，质点的速度为负，第1 s末与第3s末的速度方向相反，b错误；第5s末的位移为：x5asint5asina，与第3 s末的位移方向相反，c错误；第5 s末是质点从平衡位置向负向最大位移运动的过程中的一个时刻，质点的速度为负，3 s末至5 s末的速度方向都相同，d正确6d7(1)ac(2)abd(1)悬线拉力在经过最低点时最大，t0.2 s时，f有正向最大值，故a选项正确，t1.1 s时，f有最小值，不在最低点，周期应为t1.2 s，因振幅减小，故机械能减小，c选项正确(2)振幅可从题图上看出甲摆大，故b对且两摆周期相等，则摆长相等，因质量关系不明确，无法比较机械能t0.5 s时乙摆球在负的最大位移处，故有正向最大加速度，所以正确答案为a、b、d.8解析：(1)由质点振动图像可得a8 cm，t0.2 s，.(2)10 rad/s.质点简谐运动表达式为x8sin cm，当t1 s时，x8 cm.答案：(1)80.2(2)x8sin cm8 cm9解析：(1)由丙图可知，f hz0.25 hz.(2)物体振动能量最大时，即振幅最大，故应发生共振，所以应有tt04 s.(3)若单节车轨非常长，或无结头，则驱动力周期非常大，从而远离火车的固有周期，即火车的振幅较小以便提高火车的车速答案：(1)0.25(2)tt04 s(3)远离火车的固有周期，以便于提高火车的车速10解析：设单摆的周期为t，a、c之间的距离为x，则v，而t2，联立得，v .答案：(1)摆长la、c之间的距离x(2) 11解析：(1)在“探究影响单摆周期的因素”实验中，要使单摆在摆动过程中摆长不变，而且摆长便于调节，故选项a、c正确，选项b、d错误(2)摆球的直径d12 mm00.1 mm1