高中物理力能相结合例题必修2f振动和波综合题.ppt

振动和波综合题 例5 一质点在平衡位置o点附近作简谐振动 它离开o点经2 5s第一次通过m点 再经过1s第二次通过m点 再经过s第三次通过m点 质点的振动周期为s 解 画出示意图 不难看出t 4 3s t 12s 另一种情形如图示 设o向右到m要ts 则t 3 5 t2 5 t t 2 t 4s 11s或3 12s或4 例7 用一个质量不均匀的摆球做测定重力加速度的实验 第一次悬线长为l1 测得振动周期为t1 第二次改变悬线长度为l2 并且测得此时单摆的振动周期为t2 试计算重力加速度值 2001年春9 有一列沿水平绳传播的简谐横波 频率为10hz 振动方向沿竖直方向 当绳上的质点p到达其平衡位置且向下运动时 在其右方相距0 6m处的质点q刚好到达最高点 由此可知波速和传播方向可能是 a 8m s 向右传播 b 8m s 向左传播 c 24m s 向右传播 d 24m s 向左传播 解 若向右传播 画出波形图 s n 1 4 0 6 v f 24 4n 1 c正确 若向左传播 画出波形图 s n 3 4 0 6 v f 24 4n 3 b正确 bc 一弹簧振子沿轴x振动 振幅为4cm 振子的平衡位置位于x轴上的0点 图1中的为四个不同的振动状态 黑点表示振子的位置 黑点上的箭头表示运动的方向 图2给出的 四条振动图线 可用于表示振子的振动图象 a 若规定状态a时t 0 则图象为 b 若规定状态b时t 0 则图象为 c 若规定状态c时t 0 则图象为 d 若规定状态d时t 0 则图象为 03年江苏高考7 ad 1 水平弹簧振子质量为m 1kg k 100牛 米 振子与水平面之间的动摩擦因素为 0 1 将弹簧从原长位置拉长 x 9 3cm后放手 物体将作阻尼振动 已知在光滑水平面上的弹簧振子的周期为求 该弹簧振子作阻尼振动的周期 它经过多少时间停止运动 经过2 5t到f停止运动 答 0 2 秒1 57秒 图 1 是演示简谐振动图像的装置 当盛砂漏斗下面的薄木板n被匀速地拉出时 摆动着的漏斗中漏出的砂在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系 板上的直线oo1代表时间轴 图 2 是两个摆中的砂在各自木板上形成的曲线 若板n1和板n2拉动的速度v1和v2的关系为v2 2v1 则板n1 n2上曲线所代表的振动的周期t1和t2的关系为 a t2 t1 b t2 2t1 c t2 4t1 d t2 t1 n1 1994年高考 d p105 例3 下图是将演示简谐振动图像的装置作变更 当盛砂漏斗下面的薄木板被匀加速地拉出时 摆动着的漏斗中漏出的砂在木板上形成的曲线如图示 a b c d e均为oo 轴上的点 ab s1 bc s2 摆长为l 可视作不变 摆角小于5 则木板的加速度约为多少 例 一学生用单摆测当地的重力加速度时 在挂好单摆后 在摆角小于5 的条件下 测得单摆的振动周期为t1 再使摆长增加 l 仍在摆角小于5 的条件下 测得单摆的振动周期为t2 由此 可计算出当地的重力加速度值g 2000春高考 已知平面简谐波在x轴上传播 原点o的振动图线如图a所示 t时刻的波形图线如图b所示 则t t 0 5s时刻的波形图线可能是 cd 例16 一根细绳正在传播着正立和倒立的两个三角形波a和b 设在t 0时的波形如图甲示 而在t t时的波形如图乙示 试在图丙中画出t 1 4t的波形 一根张紧的水平弹性长绳上的a b两点 相距14 0米 b点在a点的右方 当一列简谐横波沿此长绳向右传播时 若a点的位移达到正极大时 b点的位移恰为零 且向下运动 经过1 00秒后 a点的位移为零 且向下运动 而b点的位移恰达到负极大 则这简谐横波的波速可能等于 a 14米 秒 b 10米 秒 c 6米 秒 d 4 67米 秒 1996年高考 解 画出符合题意的波形图 s n 3 4 14m 56 4n 3 m t 1 0s k 1 4 t t 4 4k 1 s f 4k 1 4hz v f 14 4k 1 4n 3 k 0n 0v 4 67m s k 1n 1v 10m s bd p106 例1 如图示为一单摆的共振曲线 该单摆的摆长约为多少 共振时单摆的振幅多大 共振时摆球的最大速度为多少 g 10m s2 解 f固 0 5hz 由图象可知共振时单摆的振幅a 8cm 由振动的能量e 1 2 ka2 1 2 mvm2 k m 4 2 t2 2 把一个筛子用四根弹簧支起来 筛子上装一个电动偏心轮 它每转一周给筛子一个驱动力 这就做成了一个共振筛 筛子在做自由振动时 完成10次全振动用时15s 在某电压下电动偏心轮转速是36r min 转 分 已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高 增大筛子的质量 可以增大筛子的固有周期 那么 要使筛子的振幅增大 下列哪些做法是正确的 提高输入电压 降低输入电压 增加筛子质量 减小筛子质量a b c d a 04年江苏高考8 图1中 波源s从平衡位置y 0开始振动 运动方向竖直向上 y轴的正方向 振动周期t 0 01s 产生的简谐波向左 右两个方向传播 波速均为v 80m s 经过一段时间后 p q两点开始振动 已知距