《(新課標(biāo))2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第12章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光電磁波與相對(duì)論 第1節(jié) 機(jī)械振動(dòng)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第12章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光電磁波與相對(duì)論 第1節(jié) 機(jī)械振動(dòng)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、機(jī)械振動(dòng)
1.(2020·銀川模擬)在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段,飛機(jī)上天后不久,飛機(jī)的機(jī)翼很快就抖動(dòng)起來,而且越抖越厲害,后來人們經(jīng)過了艱苦的探索,利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法,解決了這一問題.在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的主要目的是( )
A.加大飛機(jī)的慣性 B.使機(jī)體更加平衡
C.使機(jī)翼更加牢固 D.改變機(jī)翼的固有頻率
解析:選D.當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等時(shí),振幅較大,因此要減弱機(jī)翼的振動(dòng),必須改變機(jī)翼的固有頻率,選D.
2.發(fā)生下述哪一種情況時(shí),單擺周期會(huì)增大( )
A.增大擺球質(zhì)量 B.縮短擺長(zhǎng)
C.減小單擺振幅 D.將單擺由山下移到山
2、頂
解析:選D.由單擺的周期公式T=2π可知,g減小時(shí)周期會(huì)變大,正確選項(xiàng)為D.
3.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí),可能不同的物理量是
( )
A.位移 B.速度
C.加速度 D.回復(fù)力
解析:選B.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí),位移相同,加速度相同,速度的大小相等,但方向不一定相同,所以可能不同的物理量是速度,選項(xiàng)B正確.
4.裝有砂粒的試管豎直靜立于水面,如圖所示,將試管豎直提起少許,然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí),在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).若取豎直向上為正方向,則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是( )
解析:選D.將試
3、管豎直提起少許后釋放,說明試管從正向最大位移處開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),從以上選項(xiàng)可得D正確.
5.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變,若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度減小為原來的,則單擺振動(dòng)的( )
A.頻率、振幅都不變 B.頻率、振幅都改變
C.頻率不變、振幅改變 D.頻率改變、振幅不變
解析:選C.由單擺周期公式T=2π知周期只與l、g有關(guān),與m和v無關(guān),周期不變,其頻率不變;在沒改變質(zhì)量前,設(shè)單擺最低點(diǎn)與最高點(diǎn)高度差為h,最低點(diǎn)速度為v,則mgh=mv2,質(zhì)量改變后有4mgh′=×4m·2,可知h′≠h,振幅改變,C正確.
6.(多選)如右圖所示,A球振動(dòng)后,通過水平細(xì)繩
4、迫使B、C振動(dòng),振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),下列說法中正確的是( )
A.A、C振動(dòng)周期相等
B.C的振幅比B的振幅小
C.C的振幅比B的振幅大
D.A、B、C的振動(dòng)周期相等
解析:選ACD.A振動(dòng)后,水平細(xì)繩上驅(qū)動(dòng)力的周期TA=2π,迫使B、C做受迫振動(dòng),受迫振動(dòng)的頻率等于施加的驅(qū)動(dòng)力的頻率,所以TA=TB=TC,A、D正確;而TC固=2π=TA,TB固=2π>TA,故C共振,B不共振,C的振幅比B的振幅大,B錯(cuò)誤、C正確.
7.(2020·長(zhǎng)春質(zhì)量監(jiān)測(cè))(多選)如圖甲所示的彈簧振子(以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C間振動(dòng)),取水平向右的方向?yàn)檎褡与x開平衡位置的位移的正方向,得到如圖乙所示的振
5、動(dòng)曲線,由曲線所給的信息可知,下列說法正確的是( )
A.t=0時(shí),振子處在B位置
B.振子運(yùn)動(dòng)的周期為4 s
C.t=4 s時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為10 cm
D.t=2.5 s時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為5 cm
E.如果振子的質(zhì)量為0.5 kg,彈簧的勁度系數(shù)20 N/cm,則振子的最大加速度大小為400 m/s2
解析:選ABE.由圖乙可知,振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅為10 cm,其周期T=4 s,t=0和t=4 s時(shí),振子在負(fù)的最大位置,即圖甲中的B位置.由于振子做變速運(yùn)動(dòng),故t=2.5 s時(shí),振子的位移應(yīng)大于5 cm,故選項(xiàng)A、B正確,C、D錯(cuò)誤,由a=-可知,振子的最大加
6、速度為400 m/s2,選項(xiàng)E正確.
8.在心電圖儀、地震儀等儀器工作過程中,要進(jìn)行振動(dòng)記錄,如圖甲所示是一種常用的記錄方法,在彈簧振子的小球上安裝一支記錄筆P,在下面放一條白紙帶.當(dāng)小球振動(dòng)時(shí),勻速拉動(dòng)紙帶(紙帶速度與振子振動(dòng)方向垂直),P就會(huì)在紙帶上畫出一條曲線.如圖乙所示為某次記錄的一條曲線,若勻速拉動(dòng)紙帶的速度為0.5 m/s,則由圖中數(shù)據(jù)可得該彈簧振子的振動(dòng)周期為________ s;若將小球的振幅減小為4 cm,其他條件不變,則其振動(dòng)周期將________(選填“變大”“不變”或“變小”).
解析:該彈簧振子的振動(dòng)周期T== s=0.4 s.單擺的周期與振幅無關(guān),若將小球的
7、振幅減小為4 cm,其振動(dòng)周期不變.
答案:0.4 不變
9.(2020·南昌期末)某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋畬?shí)驗(yàn)步驟如下:
A.按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置
B.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d
C.用米尺測(cè)量懸線的長(zhǎng)度l
D.讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng).當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),并計(jì)數(shù)為0,此后小球每經(jīng)過最低點(diǎn)一次,依次計(jì)數(shù)1,2,3,…當(dāng)數(shù)到20時(shí),停止計(jì)時(shí),測(cè)得時(shí)間為t
E.多次改變懸線長(zhǎng)度,對(duì)應(yīng)每個(gè)懸線長(zhǎng)度都重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D
F.計(jì)算出每個(gè)懸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的t2
G.以t2為縱坐標(biāo)、l為橫坐標(biāo),作出t2-l圖線
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn),完成下列任務(wù):
(1)
8、用游標(biāo)為10分度(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.1 mm)的卡尺測(cè)量小球的直徑.某次測(cè)量的示數(shù)如下圖所示,讀出小球直徑d的值為________cm.
(2)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)作出t2-l圖線如圖所示.根據(jù)圖線擬合得到方程t2=404.0l+3.5.由此可以得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2(取π2=9.86,結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)從理論上分析圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因,下列分析正確的是________.
A.不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)開始計(jì)時(shí)
B.開始計(jì)時(shí)后,不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點(diǎn)的次數(shù),而應(yīng)記錄小球做全振動(dòng)的次數(shù)
C.不應(yīng)作
9、t2-l圖線,而應(yīng)作t-l圖線
D.不應(yīng)作t2-l圖線,而應(yīng)作t2-圖線
解析:(1)依據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則知,d=(15+0.1×2)mm=15.2 mm=1.52 cm
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作可知單擺周期T=,由單擺周期公式得=2π,所以t2=l+,參考擬合方程得=404.0,所以g=≈9.76 m/s2
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)原理可知D正確.
答案:(1)1.52 (2)9.76 (3)D
10.彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置,在B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻,振子從O、B間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng);在t=0.20 s時(shí)刻,振子速度第一次變?yōu)椋璿;在t=0.50 s時(shí)刻,振子速度
10、第二次變?yōu)椋璿.
(1)求彈簧振子的振動(dòng)周期T;
(2)若B、C之間的距離為25 cm,求振子在4.00 s內(nèi)通過的路程;
(3)若B、C之間的距離為25 cm,從平衡位置開始計(jì)時(shí),寫出彈簧振子位移表達(dá)式,并畫出彈簧振子的振動(dòng)圖象.
解析:(1)畫出彈簧振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示.
由對(duì)稱性可得T=×4 s=1 s
(2)若B、C之間距離為25 cm,
則振幅A=×25 cm=12.5 cm
振子4.00 s內(nèi)通過的路程s=4×4×12.5 cm=200 cm
(3)根據(jù)x=Asin ωt,A=12.5 cm,ω==2π rad/s
得x=12.5sin 2πt(cm)
振動(dòng)圖象如圖所示.
答案:(1)1 s (2)200 cm (3)x=12.5sin 2πt(cm)
圖象見解析圖