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1、2019高三物理二轮练习课时功课及详细解析振动用单摆测定重力加速- 第47 讲机械基础热身1、简谐振动的弹簧振子的振幅增大为原来的2 倍时 ( 未超过弹性限度) ，以下说法中正确的选项是 ()A、周期不变B、周期变为原来的2 倍C、总机械能增加D、经过平衡位置的加速度增大2、在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤为：A、取一根细线，下端系住直径为d 的金属小球，上端固定在铁架台上B、用米尺量得细线长度为LC、在摆线偏离竖直方向5位置释放小球tD、用秒表记录小球完成n 次全振动的总时间为t ，得到周期T n4 2LE、用公式gT2 计算重力加速度按上述方法得出的重力加速度值与实际值相
2、比()A、偏大 B、相同C、偏小 D、无法确定3、关于简谐运动的振幅、周期和频率，以下说法正确的选项是()A、振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B、周期和频率的乘积是一个常数C、振幅增加，周期必然增加，而频率减小D、做简谐运动的物体的频率固定，与振幅无关4、两个质点做简谐运动的表达式分别是x1 3sin(100 t 3 ) 和 x25sin(100 t 4 ) ， 以下说法正确的选项是()A、它们的周期相同B、它们的振幅相同C、它们的相位差恒定D、它们的振动步调一致技能强化5、将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲
3、线如图K47 1 所示、某同学由此图象提供的信息作出的以下判断中，正确的选项是()图 K47 1A、 t 0.2s 时摆球正经过最低点B、 t 1.1s 时摆球正经过最低点C、摆球摆动过程中机械能减小D、摆球摆动的周期是T1.4s为6、某人在医院做了一次心电图，1.5m/min ，图中方格纸每小格长结果如图K47 2 所示、 如果心电图仪卷动纸带的速度1mm，那么此人的心率约为()图 K47 2A、 80 次 /minB 、 70 次 /minC、 60 次 /minD 、 50 次 /min7、一质点做简谐运动，其位移x 与时间 t 的图象如图K47 3 所示、由图可知()图 K47 3B、
4、在 t 2.3s 时，质点的速度正在减小，加速度为正且正在增大C、在 t 4s 时，质点的位移为正的最大值，速度为负的最大值，加速度为零D、质点的振幅为5cm，振动频率为0.25Hz8、一质点做简谐运动，那么以下说法中正确的选项是()A、假设位移为负值，那么速度一定为正值，加速度一定为正值B、质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C、质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D、质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同9、如图K47 4 甲所示是演示单摆简谐运动图象的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速拉出时， 摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆
5、的位移随时间变化的关系，板上的直线OO代表时间轴、图乙是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线，假设N1和 N2 板拉动的速度的关系为 ()v1 和v2 的关系为v22v1，那么板N1、N2 上曲线所代表的振动周期T1 和T2图 K47 4A、 T2 T1B、 T2 2T11C、 T2 4T1D、 T2 4T1率 f10、如图 K47 5 所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅的关系 ，以下说法正确的选项是()A 与驱动力的频图 K47 5A、摆长约为10cmB、摆长约为1mC、假设增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D、假设增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动11、有一悬线长为L 的单摆
6、， 其摆的外壳为一个有一定质量的金属空心球，球底有一小孔，球内盛满水，在摆动过程中，水从小孔慢慢流出，从水开始流到水流完的过程中，此摆的周期的变化是()A、由于悬线长L 和重力加速度g 不变，所以周期不变B、由于水不断外流，周期不断变大C、周期先变大，后又变小D、周期先变小，后又变大12、劲度系数为20N/cm 的水平弹簧振子的振动图象如图K476 所示，那么()图 K47 6A、在图中A 点对应的时刻，振子所受的弹力大小为0.5N ，方向指向x 轴的负方向B、在图中A 点对应的时刻，振子的速度方向指向x 轴的正方向C、在 0 4s 内，振子做了1.75 次全振动D、在 0 4s 内，振子通过
7、的路程为0.35cm，位移为零13、如图 K47 7 所示为水平放置的两个弹簧振子A和 B 的振动图象，两个振子质量之比为 mA mB 2 3，弹簧的劲度系数之比为kA kB 3 2，那么它们的周期之比TA TB_；它们的最大加速度之比为aAaB _.图 K47 7挑战自我14、有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度、该单摆在海平面处的周期是 T0，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 )课时作业四十七【基础热身】1、 AC解析 所有简谐运动的周期均与振幅无关，弹簧振子的周期只 与弹簧本身有关，选项
8、 A 正确、 B 错误；弹簧振子的振幅增大时，振子在最大位移处的弹性势能增大，动能为零，即总机械能增加，且振动过程中系统的机械能守恒，选项 C 正确；振子经过平衡位置时的合力为零，加速度为零，选项D 错误、4 2L2、C解析 因为操作中只测出线长L，将线长当作摆长代入g T2 进行计算，所以测得的 g 值比真实值偏小、3、 BD解析 简谐运动的振幅是标量，无方向；周期和频率是倒数关系，乘积等于1；简谐运动的周期和频率与振幅无关、24、AC解析 由表达式可以看出两者的角频率 100 rad/s相同，故周期 T 也相同、它们的相位差 3 4 恒定，由于相位差不为零，故振动步调不一致、【技能强化】5
9、、AC解析 悬线拉力在经过最低点时最大，t 0.2s 时， F 有正向最大值， 故 A 选项正确； t 1.1s 时， F 有最小值，摆球位于最高点，选项B 正确； t 0.8s 时摆球第二次经过最低点，所以振动周期为T 1.2s ，选项 D错误；由图象知振幅减小，所以系统的机械能减小， C选项正确、x16、C 解析 心电图中相邻两峰值之间的时间间隔为心跳的周期，故 T v ，心率 f T57 次 /min ，应选项C 正确、7、 D解析 由图象可知，当t 0 时该质点处于最大位移处，此时速度为零，因此选项A 错误；当 t 2.3s 时，质点在从最大负位移向平衡位置运动的过程中，速度显然正在增
10、大，加速度正在减小，选项B 错误； t 4s时与 t 0时运动情况相同，因此选项C 错误；由图象可知质点的振幅为5cm，周期为4 秒，即频率为0.25Hz ， D 正确、8、 D解析 如下图，设质点在、B之间振动，O点是它的平衡位置，并设向右为正方A向、在质点由 O向 A 运动过程中，位移为负值，加速度为正值，而速度为负值、质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，但速度最大、振子通过平衡位置时，加速度为零，而速度方向可正可负、振子通过同一位置时，由F kx 知， x 相同时 F 相同，再由 F ma知， a 相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右、9、 D解析 由图线中
11、可以看出，板1、2 拉动的距离s相同，设拉1 板和拉2 板所用NNt 1NN的时间分别为t 1 和 t 2，那么 s v1t 1 v2t 2，因为 v2 2v1，所以 t 2 2 . 由图知， t 1 T1， t 22 2，代入得2 2T1T1. 故正确选项为 D.2，即24TTT10、BD解析 由单摆做受迫振动时的共振曲线可知，当单摆发生共振时， 驱动力的频率等于固有频率， 即固有频率为0.5Hz ，因而固有周期为2s，由单摆的周期公式可知，此单摆的摆长约为 1m，选项 B 正确；假设增大摆长，那么周期变长，频率变小，共振曲线的“峰”将向左移动，选项D正确、L11、 C解析 由单摆周期公式T
12、 2g知，摆长 L 等于悬点到单摆重心 ( 球壳和水组成的系统的重心) 的距离、当球壳盛满水时，系统的重心在球心处，水流出过程中，系统的重心在球心之下，当水流完时， 系统的重心又在球心处，可见在整个过程中系统的重心是先下降后上升，摆长 L 先增大后减小，周期T 先变大后变小，应选项C 正确、12、 B 解析 振子所受的弹力F kx 5N，选项 A 错误；此时振子的运动方向沿x轴正方向，选项 B正确 ；由图知 T2s，故在 0 4s 内振子做了 2 次全振动，振子通过的路程为 8A 8 0.5cm 4cm，位移为零，选项 C、 D均错误、13、 2 39 2 解析 由图可知， A 振子的周期为 0.4s ， B 振子的周期为 0.6s ，故周期之比为 TA TB 2 3；加速度最大时，有 mAaAmBaB 10kA 5kB，最大加速度之比 aAaB 9 2.【挑战自我】T14. 01RTLLLgg 解析 根据单摆周期公式0 2， 2g，其中是单摆摆长，0 和分别Tg0 TgMM是两地点的重力加速度，根据万有引力定律公式可得22 G ，gG. 由以上各式联立0R( R h)T解得 h T0 1R.