重庆万州中学2011-2012学年高二物理下期单元练习（十五）

1 重庆万州中学重庆万州中学 2011 20122011 2012 学年高二下期物理单元练习 十五 学年高二下期物理单元练习 十五 机械振动 机械振动 学号 姓名 班级 完成时间 分数 考试时间 90 分钟 总分 120 分 一 选择题 本题包括 12 小题 每小题 4 分 共 48 分 每小题给出的四个选项中 只有 一个选项 是正确的 麻烦你一定把答案填写在下面表格中 题号 123456789101112 总分 答案 1 关于单摆的运动有下列说法 正确的是 单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力 单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力 单摆的周期与质量无关与振幅无关 与摆长和当地的重力加速度有关 单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于 5 在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快 A B C D 2 如图所示为某弹簧振子在 0 5s 内的振动图像 由图可知 下列说法中正确的是 A 振动周期为 5s 振幅为 8cm B 第 2s 末振子的速度为零 加速度为负向的最大值 C 第 3s 末振子的速度为正向的最大值 D 从第 1s 末到第 2s 末振子在做加速运动 3 做简谐振动的单摆摆长不变 若摆球质量增加为原来的 4 倍 摆球经过平衡位置时速度 减小为原来的 1 2 则单摆振动的 A 频率 振幅都不变 B 频率 振幅都改变 C 频率不变 振幅改变 D 频率改变 振幅不变 4 某质点做简谐运动 其位移随时间变化的关系式为 x Asin 4 t 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 C 3 s 末至 5 s 末的位移方向都相同 D 3 s 末至 5 s 末的速度方向相反 5 已知在单摆 a 完成 10 次全振动的时间内 单摆 b 完成 6 次振动 两摆长之差为 1 6m 则 两单摆摆长la 与lb 分别为 A la 2 5m lb 0 9 B la 0 9m lb 2 5m C la 2 4m lb 4 0m D la 4 0m lb 2 4m 6 一一个单摆做受迫振动 其共振曲线 振幅A与驱动力的频率f的关系 如图所示 则 A 此单摆的固有周期约为 0 5s B 此单摆的摆长约为 1m C 若摆长增大 单摆的固有频率增大 D 若摆长增大 共振曲线的峰将向右移动 7 如图所示是用频闪照相的方法拍摄到的一个弹簧振子的振动情况 甲图是振子静止在平衡位置时的照片 乙图是振子被拉到左侧距平衡位 2 置 20 cm 处放手后向右运动 4 1 周期内的频闪照片 已知频闪的频率为 10 Hz 则下列说法正 确的是 A 该振子振动的周期为 1 6 s B 该振子振动的周期为 1 3 s C 振子在该 4 1 周期内做加速度逐渐减小的变加速运动 D 从图乙可以看出再经过 0 2 s 振子将运动到平衡位置右侧 10 cm 处 8 一质点做简谐运动的振动图象如图所示 质点在哪两段时间内的速度 与加速度方向相同 A 0 0 3s 和 0 3 0 6s B 0 6 0 9s 和 0 9 1 2s C 0 0 3s 和 0 9 1 2s D 0 3 0 6s 和 0 9 1 2s 9 如图 两个单摆 A 和 B 的摆长LA LB 将它们都拉离竖直方向一个很 小的角度 然后释放 那么两个摆球到达最低点时的速度v的大小与 经历时间t的多少应满足 A vA vB tA tB B vA vB tA tB C vA vB tA tB D vA vB tA tB 10 若将摆长为 的单摆悬挂于以加速度 下降的电梯内 则laag 单摆的周期为 A 2 B 2 C 2 D 2 g l ag l ag l l ag 11 一个质点在平衡位置 O 点附近做机械振动 若从 O 点开始计时 经过 3 s 质点第一次 经过 M 点 如图所示 再继续运动 又经过 2 s 它第二次经过 M 点 则该质点第三次经过 M 点还需要的时间是 8 s 4 s 14 s s 3 10 A B C D 12 如图所示的单摆 摆球 a 向右摆动到最低点时 恰好与一沿水平方向向左 运动的粘性小球 b 发生碰撞 并粘接在一起 且摆动平面不变 已知碰撞前 a 球 摆动的最高点与最低点的高度差为h 摆动的周期为T a 球质量是 b 球质量的 5 倍 碰撞前 a 球在最低点的速度是 b 球速度的一半 则碰撞后 A 摆动的周期为 6 5 TB 摆动的周期为 5 6 T C 摆球的最高点与最低点的高度差为 0 3h D 摆球的最高点与最低点的高度差为 0 25h 二 填空题 本题包括 2 小题 共 18 分 13 1 某振动系统的固有频率为fo 在周期性驱动力的作用下做受迫振动 驱动力的频 率为f 若驱动力的振幅保持不变 下列说法正确的是 A 当f f0时 该振动系统的振幅随f减小而增大 C 该振动系统的振动稳定后 振动的频率等于f0 D 该振动系统的振动稳定后 振动的频率等于f 3 2 图甲是利用砂摆演示简谐运动图象的装置 当盛 砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时 做简谐运动 的漏斗漏出的砂 在板上显示出砂摆的振动位移随时间变 化的关系曲线已知木板被水平拉动的速度为 0 2m s 图乙 所示的一段木板的长度为 0 60m 则这次实验砂摆的摆长 大约为 取g 2 A 0 56 m B 0 65 m C 1 00m D 2 25m 14 利用单摆估测石家庄当地重力加速度的实验中 1 用摆长l和周期T描述重力加速度的表达式为g 2 实验中如果偏角小于 50 但测出的重力加速度的数值偏大 可能的原因是 A 振幅较小 B 测摆长时 只量出摆线的长度 没有从悬挂点量到摆球中心 C 数振动次数时 少计了一次 D 数振动次数时 多计了一次 3 和贝贝同学在实验中获取的数据记录在下表中 次数 12 23456 6 L m0 400 500 800 800 901 001 20 T s1 261 421 791 902 002 002 202 20 T2 s21 592 2 0 02 23 203 61 4 004 84 以 为横坐标 为纵坐标 作出T 2 L 图 2 T 线 并利用直线斜率求得重力加速度为 g m s2 保留三位有效数字 请写出推导过程 二 计算题 本题共 3 小题 共 54 分 解答应写 出必要 的文字说明 方程式和重要的演算步骤 只写出 最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中 必须明确写出数值和单位 15 16 分 在演示简谐运动图象的沙摆实验中 使木板沿直线OO 做匀加速直线运动 摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线 A B C D均为直线OO 上的 点 测出 16 cm 48 cm 摆长为 64 cm 可视为不变 摆角小于 5 g取ABBC 10m s2 则 1 该沙摆的周期为多大 2 木板的加速度大小约为多少 4 16 18 分 某人利用单摆来确定某高山的高度 已知单摆在海面处的周期是T0 而在该 高山上 测得该单摆周期为T 求此高山离海平面高度h为多少 把地球看作质量均匀 分布的半径为R的球体 17 20 分 如图所示 一轻质弹簧下端竖直固定在地面上 劲度系数k 400N m 弹簧的 上端与空心物体 A 连接 物体 B 置于 A 内 B 的上下表面恰与 A 接触 A 和 B 的质量均为 1kg 现将 A 向上抬高使弹簧伸长 5cm 后从静止释放 A 和 B 一起做上下方向的简 谐运动 若弹簧的弹性势能决定于弹簧形变大小 运动过程中阻力不计 g取 10m s2 求 1 物体 A 的振幅 2 在最低点和最高点 物体 A 对 B 的作用力的大小 3 物体 B 的最大速率 重庆万州中学重庆万州中学 2011 20122011 2012 学年高二下期物理单元练习 十五 学年高二下期物理单元练习 十五 机 械 振 动 参考答案 一 选择题 本题包括 8 小题 每小题 6 分 共 48 分 每小题给出的四个选项中 只有一 个选项是正确的 题号 123456789101112 总分 答案 BCCABBCDABDD 二 填空题 本题包括 2 小题 共 18 分 13 1 BD 2 A AB 5 14 1 2 D 3 图略 9 86 2 2 4 T L g 三 计算题 本题共 4 小题 共 54 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要的演算 步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单 位 15 解 1 根据单摆周期公式 1 6s g L T 2 2 0 5 m s2 2 2 Tass ABBC a 16 解 根据单摆周期公式有 g L T g L T 2 2 0 0 由万有引力公式得 22 0 hR M Gg R M Gg 联立解得 R T T h 1 0 答案 R T T h 1 0 17 解 1 振子在平衡位置时 所受合力为零 设此时弹簧被压缩 x xkgmm BA cmkgmmx BA 5 开始释放时振子处在最大位移处 故振幅A为 A 5cm 5cm 10cm 2 在最高点 振子受到的重力和弹力方向相同 根据牛顿第二定律 2 20 sm mm gmmxk a BA BA A对B的作用力方向向下 其大小为 1 N amgmN BB 1 1 NN