最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点52 机械振动

1 最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点 5252 机械振动机械振动 考点知识方法解读 1 做简谐运动的物体 其回复力 F kx 在通过关于平衡位置对称的两个位置时的一些物 理量具有对称性 如 相对于平衡位置对称的两个位置位移大小相等 方向相反 加速度 大小相等 方向相反 速度大小相等 动能相等 势能相等 从某位置到达平衡位置的时 间与从平衡位置到达对称点的时间相等 2 单摆是重要的简谐运动模型 单摆运动具有等时性 单摆简谐运动周期与振幅无关 单 摆周期公式 T 2 式中 L 为等效摆长 g 为等效重力加速度 L g 最新三年高考物理精选解析 1 2012 北京理综 一个弹簧振子沿 x 轴做简谐运动 取平衡位置 O 为 x 轴坐标原点 从某时刻开始计时 经过四分之一的周期 振子具有沿 x 轴正方向的最大加速度 能正确 反映振子位移 x 与时间关系的图像是 1 答案 A 解析 经过四分之一的周期 振子运动到 x 最大位移处 具有沿 x 轴正方向的最大加速 度 能正确反映振子位移 x 与时间关系的图像是 A 考点定位 此题考查简谐运动及其相关知识 2 2012 重庆理综 装有砂粒的试管竖直静浮于水面 如图所示 将试管竖直提起少许 然后由静止释放并开始计时 在一定时间内试管在竖直方向近似做 简谐运动 若取竖直向上为正方向 则以下描述试管振动的图象中 可能正确的是 2 2 答案 D 解析 t 0 时试管处于正最大位移处 描述试管振动的图象中可能正确的是 D 考点定位 此题考查简谐振动及其图象 3 2010 全国理综 1 一简谐振子沿x轴振动 平衡位置在坐标原点 t 0 时刻振子的位 移x 0 1m t s 时刻x 0 1m t 4s 时刻x 0 1m 该振子的振幅和周期可能为 4 3 A 0 1m s B 0 1m 8s 8 3 C 0 2m s D 0 2m 8s 8 3 答案 AD 解析 题述在t 3 4 s 和t 4s 两时刻振子的位移相同 这可能有两种 情况 第一种情况是此时间差 t2 4s 3 4 s s 是周期的整数倍 即 8 3 s nT 当 n 1 时 T s 在 3 4 s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为 8 3 8 3 正的最大 所以振幅是 0 1m 选项 A 正确 BC 错误 第二种情况是此时间差不是周期的整数倍 由示意图可知 4 2009 年天津卷 某质点做简谐运动 其位移随时间变化的关系式为x Asin 则质 4 t 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 C 3 s 末至 5 s 末的位移方向都相同 t1 t2 3 D 3 s 末至 5 s 末的速度方向都相同 答案 AD 解析 由关系式x Asin可知 4 t 4 rad s 周期 T 2 8s 将 t 1s 和t 3s 代入关系式x Asin中求 4 t 得两时刻位移相同 选项 A 正确 画出对 应的位移 时间图象 振动图象 由位移 时间图象斜率表示加速度可以看出 第 1s 末和第 3s 末的速度方向相反 选项 B 错 由 图象可知 3s 末至 5s 末的位移方向不同 而速度方向相同 故选项 C 错误 D 正确 点评 此题考查运用位移随时间变化的关系式判断简谐运动情况的能力 5 2012 天津理综 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素 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 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 L 0 9990m 再用游标卡尺测量摆球直径 结果如图所示 则该摆球直径为 mm 单摆摆长为 m 下列振动图象真实地描述了对摆长约为 1m 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 次全振动的图象 已知 sin5 0 087 sin15 0 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 A 4 A 8t s x 1235 6 7 O 4 5 答案 AC 12 0 0 9930 A 6 8 分 2012 上海物理 在 利用单摆测重力加速度 的实验中 1 某同学尝试用 DIS 测量周期 如图 用一个磁性小球代替原先的摆球 在单 摆下方放置一个磁传感器 其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方 图中磁传感器的引 出端A应接到 使单摆做小角度摆动 当磁感应强度测量值最大时 磁性小球位于 若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为 t 则单摆周期的测量值为 地磁场和磁传感器的影响可忽略 2 多次改变摆长使单摆做小角度摆动 测量摆长L及相应的周期T 此后 分 别取L和T的对数 所得到的 lgT lgL图线为 填 直线 对数 曲线 或 指数曲线 读得图线与纵轴交点的纵坐标为c 由此得到该地重力加速度 g 5 7 2012 全国理综 一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为 k 设地球的半径为 R 假定地球的密度均匀 已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为 零 求矿井的深度 d 答案 d 1 k2 R 解析 单摆在地面处的摆动周期 T 2 g GM R2 M R3 g L 3 4 在某矿井底部摆动周期 T 2 g GM R d 2 M R d 3 g L 3 4 T k T 联立解得 d 1 k2 R 考点定位 考查单摆运动及其相关知识 8 2011 江苏物理 将一劲度系数为 K 的轻质弹簧竖直悬挂 下湍系上质量为 m 的物块 将物块向下拉离平衡位置后松开 物块上下做简谐运动 其振动周期恰好等于以物块平衡 时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期 请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期 T 解析 单摆周期公式 T 2 且kl mg 解得T 2 l g m k 9 2011 福建理综 19 题 1 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中 用游标卡尺测定摆球的直径 测量结果如图所示 则该摆球的直径为 cm 小组成员在实验过程中有如下说法 其中正确的是 填选项前的字母 6 A 把单摆从平衡位置拉开 30 度的摆角 并在释放摆球的同时开始计时