全品复习方案2018高考物理大一轮复习第14单元机械振动与机械波第34讲机械振动用单摆测定

1、机械振动用单摆测定重力加速度A. 振动周期为 4 s，振幅为 8 cmB. 第 2 s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C. 第 3 s 末振子的速度为正向的最大值D. 从第 1 s 末到第 2 s 末振子在做加速运动E. 第 1 s 末和第 3 s 末两个时刻振子的振动方向相反2. 弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y= O.lsin 2.5nt，位移y的单位为 m时间t的单位为 s，则_ .A.弹簧振子的振幅为 0.1 mB.弹簧振子的周期为 0.8 sC. 在t= 0.2 s 时，振子的运动速度最大D.在任意 0.2 s 时间内，振子的位移均为0.1 mE.在任意 0.8 s

2、时间内，振子的路程均为 0.4 m3._一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T,下列说法不正确的是 _ .A.若t和(t+ t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相同，则t一定是TF整数倍B.若t和(t+ t)时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则t一定是TF整数倍 0若t=T,则t和(t+ t)时刻振子运动的加速度一定相等。.若t=T，贝U t和(t+ t)时刻弹簧的形变量一定相等E-若t=T，则t和(t+ t)时刻弹簧的长度一定相等4._ 2016 海南卷下列说法正确的是.A. 在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B. 弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C.

3、 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向5.某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地基础巩固1 .如图 K34-1 所示为某弹簧振子在05 s 内的振动图像，则下列说法中正确的是2以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1 个波峰到第 10 个波峰通过身下的时间间隔为15 s .下列说法正确的是_.A. 水面波是一种机械波B.该水面波的频率为 6 HzC.该水面波的波长为 3 mD. 水面波没有将

4、该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E. 水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移6水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如图K34-2 所示，已知该弹簧的劲度系数为20 N/cm，则_ A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N，方向指向x轴的负方向B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向C. 在 04 s 内振子做了 1.75 次全振动D.在 04 s 内振子通过的路程为3.5 cmE.在 04 s 内振子通过的路程为 4 cm7. 2016 湖北三校联考如图 K34-3 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

5、、乙两单摆的摆长相等B. 甲摆的振幅比乙摆的大C. 甲摆球的机械能比乙摆球的大D. 在t= 0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆E. 在t= 1.0 s 时乙摆球速度为零，甲摆球速度最大8. 2016 浙江温州八校联考如图 K34-4 所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动 的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在O点时，弹簧处于原长，A B为关于O对称的两个位置，现在使小球带上负电，并让小球从B点由静止释放，那么下列说法正确的是3图 K3 牛 4A. 小球仍然能在A B间做简谐运动，O点是其平衡位置B. 小球从B运动到A的过程中，动能一定先增大后减小C. 小球仍然做简谐运动D. 小球从B

6、点运动到A点，其动能的增加量一定等于电势能的减少量E. 小球在运动过程中机械能不守恒A O B4技能提升9. 2016 河北唐山一中月考如图 K34-5 所示，某同学想在家里做“用单摆测当地重 力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小约为3 cm 外形不规则的大理石代替小球，他设计的实验步骤是：求出多次实验中测得的L和T的平均值，代入公式g= 牛L,求得重力加速度.(1) 该同学设计以上实验步骤中有重大错误的是(2) 该同学用OM勺长度作为摆长，这样做将使 什么方法可解决摆长无法准确测量的困难？10. 2016 合肥模拟(1)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中，除带横杆的 铁

7、架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外，还必须选用的器材是_ .A. 约 1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小铁球B. 约 0.1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小铁球C. 约 0.1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小塑料球D. 约 1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小塑料球(2) 测量小球直径时游标卡尺的读数如图K34-6 所示，为 _cm.111111111 IL1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.!1.1.! 11III I I IIID 510152图 K3 牛 6(3) 某同学在处理数据时，以丄(L为摆长)为纵坐标，以周期T为横

8、坐标，作出如图 K34-7 所示的图像，已知该图线的斜率为k= 0.500，则重力加速度为 _ m/s2.(结果保留三位有效数字，n= 3.14)A.B.D.E.图 K3 牛 5M将尼龙线的上端固定于将石块和细尼龙线系好，结点为用刻度尺测量O M间尼龙线的长度L作为摆长； 将石块拉开大约0= 5的角度，然后由静止释放;从摆球摆到最高点时开始计时，测出全振动30 次的总时间改变O M间尼龙线的长度再做几次实验，记下每次相应的O点;t，由T= 3o 求周期;30L和T;F._(填选项前标号).g的测量值比真实值偏大还是偏小？你有5JxT图 K3 牛 711. 一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波

9、长不小于 置分别位于x= 0 和x= 5 cm 处的两个质点.t= 0 时开始观测，1质点A处于波峰位置；t=3s 时，质点0第一次回到平衡位置,3到平衡位置求：(1) 简谐波的周期、波速和波长；(2) 质点0的位移随时间变化的关系式.10 cm.0和A是介质中平衡位此时质点0的位移为y= 4 cmt= 1s 时，质点A第一次回36课时作业(三十四)1. ACE 解析由图像知，周期T= 4 s，振幅A= 8 cm, A 正确；第 2 s 末振子到达负向最大位移处，速度为零，加速度为正向的最大值，B 错误；第 3 s 末振子经过平衡位置，速度达到最大值，且向正方向运动，C 正确；从第 1 s 末

10、到第 2 s 末振子经过平衡位置向下运动到达负向最大位移处，速度逐渐减小，做减速运动，D 错误；第 1 s 末振子向负方向运动，第 3 s 末振子向正方向运动，E 正确.2.ABE 解析由位移y随时间t变化的关系式可知，弹簧振子的振幅为0.1 m 选项2n2nA 正确；弹簧振子的周期为T=-s = 0.8 s，选项 B 正确；在t= 0.2 s 时，y= 0.132.5nm,即振子到达正向最大位移处，此时振子的运动速度为零，选项 C 错误；只有从振子处于平 衡位置或者最大位移处开始计时，经过T= 0.2 s，振子的位移才为A= 0.1 m，选项 D 错误；4在一个周期内，振子的路程等于振幅的4

11、 倍，即 0.4 m，选项 E 正确.3.ABE 解析设弹簧振子的振动图像如图所示.A、B两点的速度大小相等、方向相nT同，但A B两点的时间间隔t工 y(n= 1, 2，3,)，A 错误；A B两点的位移大小相等、4.ABD 解析在同一地点，重力加速度g为定值，根据单摆周期公式T= 2n；十可 知，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比，故选项 A 正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与相互转化，根据机械能守恒定律可知，振动系统的势能与动能之和保持 不变，故选项 B 正确；根据单摆周期公式 T= 2n可知，单摆的周期与摆球质量无关，故 选项 C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统

12、振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选 项 D 正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速 度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动速度的方向，故选项 E 错误.方向相反，但t丰罗(门=1, 2, 3,)，B 错误；根据简谐运动的周期性可知，时间间隔t=T的两时刻，振子的位移相同，加速度相同，时间间隔t=壬的两时刻，振子的位移大小相等，弹簧形变量相等,C、 D 正确；A Ct=T,A点与C点位移大小相等、方向相反，在A点弹簧是伸长的，在C点弹簧是压缩的,所以在A C两点弹簧的形变量大小相同，而弹簧的长度不相等,75.ACE 解析水

13、面波是一种机械波，故 A 正确；该同学发现从第 1 个波峰到第 10 个t155波峰通过身下的时间间隔为15 s,所以周期T=n=9 s = 3 s，该水面波的频率f= 0.6 Hz,故 B 错误；该水面波的波长 入=vT= 3 m，故 C 正确；水面波没有将该同学推向岸边，是因 为波传播时振动的质点并不随波迁移，并不是因为波传播时能量不会传递出去，波的传播过38程也是能量传递的过程，故D 错误，E 正确.6.ABE 解析由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，题图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为F=kx= 2000 N/mx0.0025 m = 5 N，方向指向x轴的负方向，并且

14、现在正在远离O点向x轴的正方向运动，A、B 正确；由题图可读出周期为 2 s , 04 s 内振子做了两次全振动，通过的路程s= 0.5 cmx4X2= 4 cm , C D 错误，E 正确.7.ABD 解析从题图上可看出甲摆振幅大，B 正确由图知两摆周期相等，则摆长相等，因两摆球质量关系不明确，无法比较它们的机械能的大小，A 正确，C 错误.t= 0.5 s时乙摆球在负的最大位移处，故有正向最大加速度，D 正确.在t= 1.0 s 时，乙摆球速度最大，而甲摆球速度为零， E 错误.8.CDE解析小球在匀强电场中受到水平向左的电场力，设该电场力大小为F0，则小球所受合力为零的位置应该在O点左侧

15、，设为O,设O、O点的间距为X0,弹簧劲度系数为k，贝UFo=kx0；取水平向右为正方向，当小球从O点向右运动的位移为x时，回复力F=F+k(x。x) =kx，所以小球会以O点为平衡位置做简谐运动，选项A 错误，选项 C 正确；因为不知道A点与平衡位置O点的位置关系，所以不能确定小球从B运动到A的过程中， 动能如何变化，选项 B 错误；小球做简谐运动的过程中，小球的动能和电势能及弹簧的弹性 势能之和守恒，小球从B点运动到A点，弹簧的弹性势能不变，所以小球动能的增加量一定等于电势能的减少量，选项 D E 正确.9.(1)BDF (2)见解析解析(1)摆长L应为悬点到石块重心的距离，故B 错误，计

16、时起点应为摆球摆到平衡4n2位置时，故 D 错误，用公式g=L,计算时应将每次相应的L、T代入求g值，再求g的平均值，F 错误.(2)用OM乍为摆长，此摆的实际摆长偏小，故g的测量值偏小可采用图像法，以T2为L的测量无关.纵轴，L为横轴，多次测量作出T2-L图线，由图线的斜率k=牛得到g=牛,k值与摆长g k9T= 4 s 由于质点O与A的距离为 5 cm 小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t= 3 s 时回到平衡位置，而A在t= 1 s 时回到平衡位置，时间相差 | s .两质点平衡位置的距离除以传径较小、10. (1)A(2)0.895(3)9.86解析 (1)本实验应选择细、 轻又不易伸长的线，长度一般在 密度较大的金属球，故选 游标卡尺的读数为：1 m 左右，小由单摆的周期公式知A.8 mm+19x0.05 mn=8.95 mm=0.895 cm.，可见k=，将k= 0.500 代入2nT=2n2知g= 9.86 m/s .11. (1)4 s 7.5 cm/s30 cm寸 m 或y= 0.08sin乎+ 3 丿解析(1)设振