高二物理第九章机械振动-单摆知识点总结练习题

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高二物理机械振动习题精讲精练

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机械振动习题精讲精练一、振动过程中物理量变化情况分析例1、作简谐运动的物体每次通过平衡位置时(BC ) (A)位移为零,动能为零 (B)动能最大,势能最小(C)速率最大,振动加速度为零 (D)速率最大,回复力不一定为零练习1、一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动,其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,那么这两个时刻弹簧振子的( BC )A .速度一定大小相等,方向相反B .加速度一定大小相等,方向相反C .位移一定大小相等,方向相反D .以上三项都不一定大小相等,方向相反练习2、一弹簧振子振幅为A ,从最大位移处经过时间t 0第一次到达平衡位置,若振子从最大位移处经过03t 时的加速度大小和动能分别为a 1和E 1,而振子位移为23A 时加速度大小和动能分别为a 2和E 2,则( A )A .a 1>a 2B .a 1<a 2C .E 1>E 2D .E 1=E 2二、振动过程路程计算例2、.弹簧振子在B 、C 间做简谐运动,O 为平衡位置,BC 间距离为10 cm ,B →C 运动时间为1 s ,如图所示.则 ( D )A .从O →C →O 振子做了一次全振动B.振动周期为1s,振幅是10cmC.经过两次全振动.通过的路程是 20cmD.从B 开始经3s ,振子通过路程是30cm练习3、一振子做简谐运动的振幅是4.0cm ,频率为1.5Hz ,它从平衡位置开始振动,1.5s 内位移的大小和路程分别是: ( C )A 、4.0cm 、10cmB 、4.0cm 、40cm.C 、4.0cm 、36cmD 、0.36cm 、40cm.三、振动的对称性、周期性应用例3、一个弹簧振子.第一次把弹簧压缩x 后开始振动.第二次把弹簧压缩2x 后开始振动,则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比为( A )A.1:1,1:2B.1:1,1:1C.1:2,1:2D.1:2,1:1例4、如图2所示。

2022届高中物理机械振动与机械波必考知识点归纳

2022届高中物理机械振动与机械波必考知识点归纳

(每日一练)2022届高中物理机械振动与机械波必考知识点归纳单选题1、一弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当t=0时刻,振子经过O点,t=0.4s时,第一次到达M点,t=0.5s 时振子第二次到达M点,则弹簧振子的周期可能为()A.0.6sB.1.2sC.2.0sD.2.6s答案:A解析:做出示意图如图,若从O点开始向右振子按下面路线振动,则振子的振动周期为T1=4×(0.4+0.12)s=1.8s如图,若从O点开始向左振子按下面路线振动,M1为M点关于平衡位置O的对称位置。

则振子的振动周期为T2=4×[(0.4−0.1)3+0.12]s=0.6sBCD错误,A正确。

故选A。

2、一列沿x轴正方向传播的横波,其振幅为A,波长为λ,某一时刻的波形图如图所示,在该时刻某质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点坐标为()A.(54λ,0)B.(λ,A)C.(λ,-A)D.(54λ,-A)答案:C解析:介质中质点只在平衡位置附近上下振动,并不随波迁移,所以经过四分之一周期,其横坐标仍为λ;又横波x 轴正方向传播,可判断该时刻质点的振动方向向下,所以经过四分之一周期,其纵坐标为-A。

故选C。

3、下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是()A.隔墙有耳是因为波的衍射现象B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关C.学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为波的干涉D.在两列波的叠加区域,若质点到两列波源的距离相等,该质点的振动一定加强答案:D解析:A.隔墙有耳是因为波绕过障碍物继续传播,即波的衍射现象,A正确;B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期是由驱动力的周期决定的,与单摆的摆长无关,B正确;C.音叉振动时会产生干涉的声波,在音叉周围产生强弱相间的区域学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,C正确;D.在两列波的叠加区域,某质点到两列波源的距离相等,若两个波源初相位相同,该质点的振动一定加强,而若两个波源初相位相反,则该点振动减弱,D错误;故选D。

(完整版)机械振动和机械波知识点总结

(完整版)机械振动和机械波知识点总结

机械振动考点一简谐运动的描述与规律1. 机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,简称振动。

回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。

回复力是产生振动的条件,它使物体总是在平衡位置附近振动。

它属于效果力,其效果是使物体再次回到平衡位置。

回复力可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。

平衡位置是指物体所受回复力为零的位置!2. 简谐运动: 物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。

简谐运动属于最简单、最基本的振动形式,其振动过程关于平衡位置对称,是一种周期性的往复运动。

例如弹簧振子、单摆。

注: (1)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,它表示振动的强弱.③周期T 和频率f:物体完成一次全振动所需的时间叫做周期,而频率则等于单位时间内完成全振动的次数.它们是表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系:T=1/f.(2) 简谐运动的表达式①动力学表达式:F =-kx,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.②运动学表达式:x=Asin (ωt+φ),其中A 代表振幅,ω=2πf 表示简谐运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ叫做初相.(可借助于做匀速圆周运动质点在水平方向的投影理解)(3) 简谐运动的运动规律回复力、加速度增大速度、动能减小①变化规律:位移增大时机械能守恒势能增大振幅、周期、频率保持不变注意:这里所说的周期、频率为固有周期与固有频率,由振动系统本身构造决定。

振幅是反映振动强弱的物理量,也是反映振动系统所具备能量多少的物理量。

②对称规律:I 、做简谐运动的物体,在关于平衡位置对称的两点,回复力、位移、加速度具有等大反向的关系,另外速度的大小、动能具有对称性,速度的方向可能相同或相反.II 、振动物体来回通过相同的两点间的时间相等,如t BC=t CB;振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等,如t BC=t B′C′,③运动的周期性特征:相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同. 注意:做简谐运动的物体在一个周期内的路程大小一定为4A,半个周期内路程大小一定为2A ,四分之一个周期内路程大小不一定为 A 。

机械振动练习题

机械振动练习题

1机械振动练习题(一)1、在水平方向上振动的弹簧振子如图1所示,受力情况是()图1 图2 图3A.重力、支持力和弹簧的弹力B.重力、支持力、弹簧弹力和回复力C.重力、支持力和回复力D.重力、支持力、摩擦力和回复力2、做简谐运动的质点在通过平衡位置时,下列物理量中具有最大值的物理量是( )A.动能B.加速度C.速度D.位移3、一简谐运动的图象如图2所示,在0.1—0.15 s 这段时间内( )A.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相同B.加速度增大,速度变小,加速度和速度方向相反C.加速度减小,速度变大,加速度和速度方向相同D.加速度减小,速度变大,加速度和速度方向相反4、一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动,如图3所示,若从O 点开始计时,经过3 s 质点第一次经过M 点;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 点所需要的时间是( )A.8 sB.4 sC.14 sD.310s5、甲、乙两弹簧振子质量相等,其振动图象如图4所示,则它们振动的机械能大小关系是E 甲_________E 乙(填“>”“=”或“<”);振动频率的大小关系是f 甲_________f 乙;在0—4 s 内,甲的加速度为正向最大的时刻是____________,乙的速度为正向最大的时刻是____________.2图4 图5 图66、.如图5所示为一弹簧振子的振动图象,规定向右的方向为正方向,试根据图象分析以下问题:(1)如图6所示的振子振动的起始位置是________,从初始位置开始,振子向________(填“右”或“左”)运动.(2)在图6中,找出图象中的O 、A 、B 、C 、D 各对应振动过程中的哪个位置?即O 对应_________,A 对应_________,B 对应_________,C 对应________,D 对应________.(3)在t=2 s 时,振子的速度的方向与t=0时速度的方向_________.(4)质点在前4 s 内的位移等于_________.7、一弹簧振子沿x 轴振动,振幅为4 cm 。

高二物理单摆及其周期试题答案及解析

高二物理单摆及其周期试题答案及解析

高二物理单摆及其周期试题答案及解析1.有两个单摆做简谐运动,位移与时间关系是:x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2),其中a、b为正的常数,则它们的:①振幅之比A1:A2=__________;②摆长之比L1:L2=_________。

【答案】①1:3;②4:1【解析】试题分析: ①由振动方程可知,两个单摆的振幅分别为A1=3a,A2=9a,振幅之比为1:3.②由三角函数知识可知:,由由单摆的周期公式,得摆长之比【考点】简谐运动的振幅、周期和频率;单摆的周期公式2.如图所示,在O点悬一根细长直杆,杆上穿着一个弹性小球A,用长为l的细线系着另一个小球B,上端也固定在O点,将B拉开,使细线偏离竖直方向一个小角度,将A停在距O点处,同时释放,若B第一次回到平衡位置时与A正好相碰(g取10 m/s2,π2取10),则().A.A球与细杆之间不应有摩擦力B.A球的加速度必须等于4 m/s2C.A球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍D.A球受的摩擦力等于其重力的0.4倍【答案】BC【解析】A球释放后做匀加速直线运动,B摆动.设B第一次回到平衡位置的时间为t,则t==.对A球=at2,a===4 m/s2,选项B正确.应用牛顿第二定律mg-F=ma,F=mg-ma.F=0.6mg,选项C正确.3.如图所示为同一实验室中两个单摆的振动图像。

从图象可以知道它们的()A.摆长相等B.振幅相等C.摆球同时改变速度方向D.摆球质量差1 倍【答案】A【解析】由x-t图象可以得出两个单摆的周期相等,振幅不等,所以A选项正确,B错误;两摆的初相不相同,由x-t图象可以看出摆球不同时改变速度方向,所以C选项错误;单摆的周期与摆球的质量无关,所以D选项错误。

【考点】x-t图象相位单摆的周期4.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形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系。

机械振动概念、知识点总结

机械振动概念、知识点总结

机械振动概念、知识点总结1、机械振动:物体在平衡位置附近的往复运动。

例1:乒乓球在地面上的来回运动属于往复运动,不属于机械振动。

因为:乒乓球没有在平衡位置附近做往复运动。

(1)平衡位置:①物体所受回复力为零的位置。

②振动方向上,合力为零的位置。

③物体原来静止时的位置。

(2)机械振动的平衡位置不一定是振动范围的中心。

(3)机械振动的位移:以平衡位置为起点,偏离平衡位置的位移。

(4)回复力:沿振动方向,指向平衡位置的合力。

①回复力是某些性质力充当了回复力,所以回复力是效果力,不是性质力。

②回复力与合外力的关系: 直线振动(如弹簧振子):回复力一定等于振子的合外力,也就是说,振子的合外力全部充当回复力。

曲线振动(如单摆):回复力不一定等于振子的合外力。

③平衡位置,回复力为零。

例2:判断:机械振动中,振子的平衡位置是合外力(加速度)为零的位置。

答:错误。

正例:弹簧振子的平衡位置是合外力为零的位置。

反例:单摆中,小球的最低点为平衡位置,回复力为零, 但合外力为:2mv F F T mg L==-=合向 最低点时,小球速度最大,0v ≠,所以0F ≠合2、简谐运动(简谐运动是变加速运动,不是匀变速运动) (1)简谐运动定义:①位移随时间做正弦变化②回复力与位移的关系: F 回=-kx ,即:回复力大小与位移大小成正比。

(2)F 回,x ,v 的关系①F 回与x 的大小成正比,方向总是相反。

(F 回总是指向平衡位置,x 总是背离平衡位置) ②v 的大小与F 回,x 反变化,但方向无联系。

振动范围的两端:F 回,x 最大,v=0,最小 平衡位置: F 回=0,x =0最小,v 最大例3:判断:简谐振动加速度大小与位移成正比 答:错误。

正例:弹簧振子的F 合=F 回=-kx ,a=F 合/m=-kx/m ,a 与位移大小成正比反例:单摆中,小球在平衡位置时,位移为零,但0F ≠合,0a ≠,a 与位移大小不成正比。

高二物理第九章 机械振动-单摆知识点总结练习题(含答案解析)

高二物理第九章 机械振动-单摆知识点总结练习题(含答案解析)

三、单摆1、单摆:在细线的一端拴一小球,另一端固定在悬点上,如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多,这样的装置就叫做单摆2、单摆是实际摆的理想化模型3摆长:摆球重心到摆动圆弧圆心的距离 L=L0+R4偏角:摆球摆到最高点时,细线与竖直方向的夹角(偏角一般小于5°) 2、单摆的回复力:平衡位置是最低点 ,kx F -=回回复力是重力沿切线方向的分力,大小为mg sin θ,方向沿切线指向平衡位置单摆的周期只与重力加速度g 以及摆长L 有关。

所以,同一个单摆具有等时性 重力加速度g:由单摆所在的空间位置决定。

纬度越低,高度越高,g 值就越小。

不同星球上g 值也不同。

单摆作简谐运动时的动能和重力势能在发生相互转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒。

小球摆动到最高点时的重力势能最大,动能最小;平衡位置时的动能最大,重力势能最小。

若取最低点为零势能点,小球摆动的机械能等于最高点时的重力势能,也等于平衡位置时的动能。

例一:用下列哪些材料能做成单摆( AF )悬线:细、长、伸缩可以忽略摆球:小而重(即密度大) A.长为1米的细线 B 长为1米的细铁丝 C.长为0.2米的细丝线D.长为1米的麻绳E.直径为5厘米的泡沫塑料球F.直径为1厘米的钢球G.直径为1厘米的塑料球H.直径为5厘米的钢球例2.一摆长为L 的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是多少?例3、有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度。

已知该单摆在海平面处的周期是T 0,当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T 。

求该气球此时离海平面的高度h 。

把地球看作质量均匀分布的半径为R 的球体。

gL T π35=例7.如图所示为一单摆的共振曲线,求:1。

该单摆的摆长约为多少?(近似认为g=2m/s 2)2共振时摆球的最大速度大小是多少?③若摆球的质量为50克,则摆线的最大拉力是多少?例11.如图所示,在一根张紧的水平绳上,悬挂有 a 、b 、c 、d 、e 五个单摆,让a 摆略偏离平衡位置后无初速释放,在垂直纸面的平面内振动;接着其余各摆也开始振动。

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题含答案

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题含答案

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波技巧及练习题含答案一、选择题1.一弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知:()A.质点的振动频率是4HzB.t=2s时,质点的加速度最大C.质点的振幅为5cmD.t=3s时,质点所受合力为正向最大2.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长l a与l b分别为( )A.l a=2.5 m,l b=0.9 m B.l a=0.9 m,l b=2.5 mC.l a=2.4 m,l b=4.0 m D.l a=4.0 m,l b=2.4 m3.关于机械振动和机械波,以下说法正确的是()A.要产生机械波,有波源就可以B.要产生机械波,必须要有波源和介质C.要产生机械波,有介质就可以D.要产生机械波,不需要有波源和介质4.一列波在传播过程中遇到一个障碍物,发生了一定程度的衍射,一定能使衍射现象更明显的措施是A.增大障碍物尺寸,同时增大波的频率。

B.缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率。

C.增大障碍物尺寸,同时减小波的频率。

D.缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率。

5.目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz~1000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30m~150m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离6.如图所示,A、B两物体组成弹簧振子,在振动过程中,A、B始终保持相对静止,下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力F f与振子对平衡位置位移x关系的图线为A .B .C .D .7.在天花板O 点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆,在O 点正下方A 点有一个能挡住摆线的钉子,OA 的距离是单摆摆长的一半,如图所示。

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所以,同一个单摆具有等时性重力加速度g:由单摆所在的空间位置决定。

纬度越低,高度越高,g 值就越小。

不同星球上g 值也不同。

单摆作简谐运动时的动能和重力势能在发生相互转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒。

小球摆动到最高点时的重力势能最大,动能最小;平衡位置时的动能最大,重力势能最小。

若取最低点为零势能点,小球摆动的机械能等于最高点时的重力势能,也等于平衡位置时的动能。

例一:用下列哪些材料能做成单摆( AF )悬线:细、长、伸缩可以忽略摆球:小而重(即密度大) A.长为1米的细线 B 长为1米的细铁丝 C.长为0.2米的细丝线D.长为1米的麻绳E.直径为5厘米的泡沫塑料球F.直径为1厘米的钢球G.直径为1厘米的塑料球H.直径为5厘米的钢球例2.一摆长为L 的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是多少?例3、有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度。

已知该单摆在海平面处的周期是T 0,当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T 。

求该气球此时离海平面的高度h 。

把地球看作质量均匀分布的gL T π35=半径为R的球体。

例7.如图所示为一单摆的共振曲线,求:1。

该单摆的摆长约为多少?(近似认为g=2m/s 2)2共振时摆球的最大速度大小是多少?③若摆球的质量为50克,则摆线的最大拉力是多少?例11.如图所示,在一根张紧的水平绳上,悬挂有 a 、b 、c 、d 、e 五个单摆,让a 摆略偏离平衡位置后无初速释放,在垂直纸面的平面内振动;接着其余各摆也开始振动。

下列说法中正确的有: A .各摆的振动周期与a 摆相同B .各摆的振幅大小不同,c 摆的振幅最大C .各摆的振动周期不同,c 摆的周期最长D .各摆均做自由振动例12.如图所示。

曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动。

开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz.现匀速转动摇把,转速为240r/min 。

(1)当振子稳定振动时,它的振动周期是多大?(2)转速多大时,弹簧振子的振幅最大?CBBABACD作业4 单摆一、选择题(每小题4分,共36分)1.A 关于单摆,下列说法不正确的是( )A.单摆的回复力是重力的分力B.单摆的摆角小于5°,可看作简谐振动C.单摆的振幅不论多大,其周期均为gL2πD.单摆的振动是变加速圆周运动答案:C 2.A 将秒摆改为频率1Hz 的摆,应采取( )A.摆球质量为原来的41 B.振幅减小 C.摆长变为原来的4倍D.摆长为原来的41答案:D 3.A 一个单摆从甲地到乙地,发现振动变快,为调整为原来的快慢,则( )A.因为乙甲〉g g ,应缩短摆长B.因为乙甲〉g g ,应加长摆长C.因为乙甲g g <,应缩短摆长D.因为乙甲g g <,应加长摆长答案:D4.A 同一单摆放在甲地的振动频率为f 1,放在乙地的振动频率为f 2,那么甲、乙两地的重力加速度 之比为()A.21f fB.12f fC.2221f f D.2122f f 答案:C 5.A 对于单摆振动过程,正确的是()A.摆球机械能守恒.因为合外力为零B.摆球经过最低点,动能最大,动量值最大C.摆球向最高点摆动时,动能转化为势能,且因为克服重力做功而机械能减小D.摆球到最高点时,动能为零,势能最大 答案:BD 6.B 一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的41,在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后,此钟的分针走一整圈所经历的时间实际是()A.h 41B.h 21C.2hD.4h 答案:C7.B 以平衡位置为坐标原点,单摆摆到平衡位置时,下列说法正确的是()A.摆球所受的合力为零B.摆球的速度为零C.摆球的回复力为零D.摆球的位移为零答案:CD8.B 用空心铁球内部装水作摆球,若球的正下方有一小孔,水不断流出,从球内装满水到全部流出为止的过程中,其振动周期的大小是()A.不变B.变大C.先变大后变小D.先变小后变大答案:C9.BA 、B 两个单摆,在同一地点A 全振动N 1次的时间内B 恰好全振动了N 2次,那么A 、B 摆长之比为( )A.2121)N N (B.2112)N N (C.221)N N (D.212)N N (答案:D 二、填空题(每空8分,共24分)10.B 甲、乙两个单摆,甲的摆长为乙的4倍,甲摆的振幅是乙摆的3倍,甲摆球的质量是乙的2倍,那么甲摆动5次的时间里,乙摆动______次答案:1011.BA 、B 两单摆.当A 摆动20次,B 摆动30次,已知A 摆摆长比B 摆摆长短40cm,则A 、B 两摆的摆长分别为______cm 和______cm 答案:72;32 三、计算题(每小题10分,共40分)12.C 如图所示,在O 点悬有一细绳,绳上串有一个小球B,并能顺着绳子滑下来,在O 点正下方有一半径为R 的光滑圆弧,圆心位置恰好为O 点,在圆弧轨道上接近O′处有另一小球A,令A 、B 两球同时开始无初速度释放,若A 球第一次到达平衡位置时正好能够和B 碰上,则B 球与绳之间的摩擦力与B 球重力之比是多少?(计算时π2=10,g=9.8m/s 2)答案:1:513.C 在测量某地的重力加速度时,用了一个摆长为2m 的单摆测得100次全振动时间为284s.这个地方的重力加速度多大?若拿到月球(月球的重力加速度为1.6m/s 2)上去,单摆的周期变为多大?答案:9.8m/s214.C 如图所示在一个半径为R 的光滑圆弧形轨道的圆心处有一个静止的小球A 在轨道的边缘处有一个小球B 设轨道长度远小于半径R,让A 、B 两球同时由静止开始运动,通过计算说明哪一个球先到达轨道的最低点答案:A 球15.C(地震仪水平摆的周期)图所示是一种记录地震装置的水平摆,摆球固定在边长为l 、质量可忽略不计的等边三角形的顶点A 上,它的对边BC 跟竖直线成不大的夹角а,摆球可绕固定轴BC 摆动,求摆球微小摆动时的周期.答案:解法一:如图所示,过A 点做BC 的垂线,交BC 于O 点,OA 即为等效摆长,为l 23lsin60l =︒=',摆球在平衡位置时,把摆球的重力G 分解为与BC 平行的分力G 1和与BC 垂直的分力G 2,G 2=mgsinа其等效重力加速度g′=gsinа,故该摆做微小摆动时的周期为αππ2gsin l 32g l 2T =''=.(略解法二)作业5 简谐运动的能量共振 一、选择题(每小题6分,共54分)1.A 对做简谐运动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是( )A.加速度B.势能C.动能D.回复力答案:C2.A 做简谐运动的物体,在运动到最大位移时,具有最大值的物理量是( )A.加速度B.速度C.动能D.势能E.回复力答案:DE3.A 如果存在摩擦和空气阻力,那么任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动,在振动过程中振幅、周期和机械能将()A.振幅减小,周期减小,机械能减小B.振幅减小,周期不变,机械能减小C.振幅不变,周期减小,机械能减小D.振幅不变,周期不变,机械能减小答案:B4.A 摆动着的单摆,振幅会越来越小,对此所作的下列描绘中,正确的是()A.单摆做阻尼振动,在振动的过程中动能始终变小B.单摆做阻尼振动,在振动过程中机械能一定变小C.摆球向上摆动过程中,动能减小,势能增加,机械能可能不变D.摆球向上摆动过程中,增加的势能一定大于减少的动能答案:B5.A 一个水平弹簧振子,振子的质量为m,当振子到达最大位移处时,立即给振子粘上一个质量为m4的物体,让它们一起振动,那么()A.振子的振幅变小B.振子的周期不变C.振子的机械能变大D.振子达到平衡位置的速度变小答案:D6.BA 、B 两个单摆,A 摆的固有频率为f,B 摆的固有频率为4f,若让它们在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动,那么A 、B 两个单摆比较( ) A.A 摆的振幅较大,振动频率为fB.B 摆的振幅较大,振动频率为5fC.A 摆的振幅较大,振动频率为5fD.B 摆的振幅较大,振动频率为4f 答案:B7.B 一船在海上以某速度朝东北方向行驶,正遇上自北向南的海浪,海浪每分钟拍打船体15次,船在水中振动的固有周期是6s,为避免发生共振,以下可采用的四种措施中,最有效的是( )A.把船改向东航行,并使船速增大B.把船改向东航行,并使船速减小C.把船改向北航行,并使船速增大D.把船改向北航行,并使船速减小答案:C8.B 下列关于共振的说法错误的是()A.共振现象总是有害的,所以应尽量防止共振的发生B.队伍不能用整齐的步伐过桥,是为了避免产生周期性的驱动力,避免发生共振C.共振筛是通过改变驱动力的频率使它接近筛的固有频率,产生共振,提高筛除杂物的效率D.应用共振时,设法使驱动力频率跟受迫振动物体的固有频率接近或相等;防止共振危害时,设法使驱动力的频率跟受迫振动物体的固有频率相差很大答案:A9.B 如图所示,在曲轴上悬挂一个弹簧振子,若不转动把手,让振子上下振动,其振动周期为T 1,现使把手以周期T 2匀速转动(T 2<T 1),当运动稳定后那么( )A.弹簧振子振动周期为T1 B.弹簧振子振动周期为2)T T (21 C.要使弹簧振子振幅增大,可让把手转速减小 D.要使弹簧振子振幅增大,可让把手转速增大答案:C10.B 把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这样就做成了一个共振筛,筛子做自由振动时,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 已知增大电压可使偏心轮转速提高;增加筛子质量,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()A.提高输入电压B.降低输入电压C.增加筛子质量D.减小筛子质量答案:AC11.C 如图所示,曲轴上悬挂一弹簧振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动,开始时不转动摇把,让振子上下自由振动,测得振动频率为2Hz,然后匀速转动摇把,转速为240r/min 当振子振动稳定后,振子的振动周期是( )A.0.5sB.0.25sC.2sD.4s 答案:B二、填空题(每空6分,共24分)12.C 如图所示,为某物体做受迫振动的共振曲线,从图中可知该物体振动的固有频率是______Hz 在驱动力频率由150Hz 增大到250Hz 的过程中,物体振动的振幅变化趋势是______200Hz,是由小到大,再由大到小 13.C 水平放置的弹簧振子由两个粘在一起的质量相等的物块组成,在振动过程中当弹簧拉得最长时,若其中一个物块脱落,则此弹簧的振幅将为原来的______倍,最大速率为原来的______倍:1,2 三、计算题(每小题11分,共22分)14.C 汽车沿一条起伏不平的公路行驶,路面上凸起处相隔的距离大约都是16m,汽车的车身是装在弹簧上的,当汽车以8m/s 的速度行驶时,车身起伏振动的最强烈,则弹簧的固有频率是多少?答案:0.5Hz15.C 如图所示是一单摆的共振曲线,该单摆的摆长约为多少?共振时单摆的振幅多大?共振时单摆摆球的最大加速度和最大速度各是多少?(g 取10m/s 2)答案:从共振曲线知,单摆的固有频率f=0.5Hz,由lg 21f π= 得摆长1m m 5.014.3410f 4g l 2222=⨯⨯==π发生共振时,单摆振动的振幅最大,A=8cm,设摆线偏离竖直方向的最大偏角为θ,由机械能守恒定律得2m mv 21)cos 1(mgl =-θ而很小时)θθθθ(2lA )2(222sin )cos 1(222≈≈=-所以s /25m .0s /m 110108.0gl l A v m =⨯==摆球运动到最高点时加速度最大 )s /m (8.0108.010l A g gsin a ,ma mgsin 2m m =⨯=≈==θθ。

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