2018學(xué)年高中物理 第一章 機(jī)械振動(dòng)章末習(xí)題檢測(cè)試題(提高篇)教科版選修3-4.doc
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機(jī)械振動(dòng)章末習(xí)題檢測(cè)(提高篇)一、選擇題1一根彈簧原長(zhǎng)為0,掛一質(zhì)量為m的物體時(shí)伸長(zhǎng)x當(dāng)把這根彈簧與該物體套在一光滑水平的桿上組成彈簧振子,且其振幅為A時(shí),物體振動(dòng)的最大加速度為( ) A B C D2一物體做受追振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率小于該物體的同有頻率當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率逐漸增大到一定數(shù)值的過程中,該物體的振幅可能( )A逐漸增大 B逐漸減小C先逐漸增大,后逐漸減小 D先逐漸減小,后逐漸增大3做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過程中,速度越來越大,這是由于( ) A加速度越來越大 B物體的加速度和運(yùn)動(dòng)方向一致 C物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能 D回復(fù)力對(duì)物體做正功4在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)其振動(dòng)圖像如圖所示,假設(shè)向右為正方向,則物體加速度向右且速度向右的時(shí)間是( ) A01 s內(nèi) B12 s內(nèi) C23 s內(nèi) D34 s內(nèi)5有一懸線長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺,其擺的外殼為一個(gè)有一定質(zhì)量的金屬空心球球底有一小孔,球內(nèi)盛滿水在擺動(dòng)過程中,水從小孔慢慢流出從水開始流到水流完的過程中此擺的周期的變化是( ) A由于懸線長(zhǎng)L和重力加速度g不變,所以周期不變 B由于水不斷外流,周期不斷變大 C周期先變大,后又變小 D周期先變小,后又變大6著單擺的擺長(zhǎng)不變,擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度減小為原來的12,則單擺振動(dòng)的( ) A頻率不變,振幅不變 B頻率不變,振幅改變 C頻率改變,振幅改變 D頻率改變,振幅不變7如圖所示為同一實(shí)驗(yàn)室中甲、乙兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖像,從圖像可知( ) A兩擺球質(zhì)量相等B兩單擺的擺長(zhǎng)相等C兩單擺相位相差D在相同的時(shí)間內(nèi),兩擺球通過的路程總有s甲=2s乙8如圖所示,將彈簧振子從平衡位置拉下一段距離x釋放后振子在AB間振動(dòng)設(shè)AB=20 cm,振子由A到B時(shí)間為0.1 s則下列說法正確的是( ) A振子的振幅為20 cm,周期為0.2 s B振子在A、B兩處受到的回復(fù)力分別為kx+mg與kxmg C振子在A、B兩處受到的回復(fù)力大小都是kx D振子一次全振動(dòng)通過的路程是40 cm二、填空題 9甲、乙兩個(gè)彈簧振子,振子質(zhì)量之比為3:1,彈簧勁度系數(shù)之比為1:3,振幅之比為1:2。則甲、乙兩個(gè)彈簧振子振動(dòng)的周期之比為 ;若把兩個(gè)彈簧振子移到月球上,其振動(dòng)的周期與它們?cè)诘厍蛏险駝?dòng)周期之比為 。10如圖所示為擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺現(xiàn)在在懸點(diǎn)的正下方A點(diǎn)固定一顆釘子,使OA=L3令單擺由平衡位置向左擺動(dòng)時(shí)以O(shè)為懸點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則這個(gè)單擺完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間是_ 11如圖所示,一個(gè)偏心輪的圓心為O,重心為C,它們所組成的系統(tǒng)在豎直方向上發(fā)生自由振動(dòng)的頻率為f若偏心輪以角速度繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則當(dāng)=_時(shí)振動(dòng)最劇烈,這個(gè)現(xiàn)象稱為_。 12下面是在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù):擺長(zhǎng)m0.50.60.81.1周期T2s22.22.53.24.5 (1)利用上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖(如圖)中描出-T2圖像 (2)利用圖像,取T2=0.142s2=3.95 s2,求出重力加速度g=_ms2三、解答題13(12分)如圖所示,一個(gè)彈簧振子在光滑水平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧振動(dòng),O為平衡位置,A、B為最大位移處,當(dāng)振子在A點(diǎn)由靜止開始振動(dòng),測(cè)得第二次經(jīng)過平衡位置O時(shí)所用時(shí)間為t s,在O點(diǎn)正上方C處有一個(gè)小球,現(xiàn)使振子由A點(diǎn)、小球由C點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放,它們恰在D點(diǎn)處相碰,試求小球所在的高度H。 14(8分)如圖所示,一塊涂有炭黑的玻璃板,質(zhì)量為2 kg,在拉力F的作用下,由靜止開始豎直向上做勻變速運(yùn)動(dòng),一個(gè)裝有水平振針的振動(dòng)頻率為5 Hz的固定電動(dòng)音又在玻璃板上畫出了如圖11-21所示的曲線,測(cè)得OA=1.5 cm,BC=3.5 cm求:自玻璃板開始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間才開始接通電動(dòng)音叉的電源?接通電源時(shí)玻璃板的速度是多大? 15(10分)將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力如圖甲中D點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn),現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉至A點(diǎn)、,此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回?cái)[動(dòng),其中曰點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置AOB=COB=,小于10且是未知量圖乙是由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線,且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息求:(g取10 ms2) (1)單擺的振動(dòng)周期和擺長(zhǎng); (2)擺球的質(zhì)量; (3)擺球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度【答案與解析】一、選擇題1【答案】B 【解析】振子的最大加速度,而mg=kx,解得,B項(xiàng)正確2【答案】A、C 【解析】當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于固有頻率時(shí),做受迫振動(dòng)的物體發(fā)生共振現(xiàn)象,振幅最大由于沒有說明驅(qū)動(dòng)力頻率最后的情況。因此A、C兩項(xiàng)都有可能3【答案】D 【解析】從運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系來看,當(dāng)加速度和運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí),物體做加速運(yùn)動(dòng)但這不是速度變大的原因,其原因是回復(fù)力對(duì)物體做正功4【答案】D 【解析】由圖像可知:34 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)正在從負(fù)向最大位移向平衡位置振動(dòng),結(jié)合振動(dòng)示意圖(如圖所示),知該過程為從BO,速度向右,由于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力總指向平衡位置,故該過程加速度方向也向右5【答案】C 【解析】單擺的擺長(zhǎng)是懸點(diǎn)到小球重心的距離開始時(shí),重心在球心,水全部流完后,重心又回到球心因此,重心先降低,后升高;先變大,后變小,由可知,周期也先變大,后變小,C項(xiàng)正確6【答案】B 【解析】單擺的周期公式為,因不變,故T不變,f=1T不變;當(dāng)一定時(shí),單擺的振幅A取決于偏角,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,擺球從最大住移處到平衡位置有,得,與m無關(guān);由題意知,即由擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度減小推出振幅減小,所以正確選項(xiàng)為B從另一個(gè)角度分析,動(dòng)能Ek沒變,而Ek=mgh,由,所以振幅減小7【答案】B、C、D 【解析】由題圖知:T甲=T乙,則擺長(zhǎng)相等,但A甲=2A乙,x乙=sint,故B、C項(xiàng)正確而單擺周期與質(zhì)量無關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤由題圖可知,D正確8【答案】C、D 【解析】AB之間距離為20 cm,所以振幅為10 cm,A項(xiàng)錯(cuò)誤由F=kx可知,在A、B兩處回復(fù)力大小都為kx,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確完成一次全振動(dòng)振子通過的路程為40 cmD項(xiàng)正確二、填空題9【答案】3:1,1:1。10【答案】 【解析】此單擺完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間等于以為擺長(zhǎng)的半個(gè)周期和以為擺長(zhǎng)的半個(gè)周期之和11【答案】2f 共振 【解析】當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)最強(qiáng)烈12【答案】(1)如圖所示 (2)9.6 【解析】(1)如圖所示(2)由圖中讀出當(dāng)T2=3.95 s2時(shí),=0.96 m則重力加速度為三、解答題13【答案】見解析【解析】設(shè)振動(dòng)周期為T,則,解得,而小球經(jīng)過O點(diǎn),所用時(shí)間(n=0,1,2,), 所以(n=0,1,2,)14【答案】見解析【解析】由題意可得,振針周期T0=0.2 s,則對(duì)板: sBCsOA=2aT2,得:a=1 ms2 , 再求O點(diǎn)速度:v0=vAaT=0.1 ms, 由v0=at得時(shí)間 即經(jīng)過0.1 s才開始接通電動(dòng)音叉的電源,且接通時(shí)玻璃板的速度為0.1 ms15【答案】見解析【解析】(1)由題圖乙可知單擺的周期T=0.4s,由,得擺長(zhǎng) (2)在B點(diǎn)拉力的最大值為Fmax=0.510 N 在A、C兩點(diǎn)拉力最小Fmin=0. 495 N,F(xiàn)min=mgcos, 由AB機(jī)械能守恒,即, 由以上各式解得m=0.05 kg (3)由可得,vmax=0.283 ms- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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