山东省青岛市高考物理一轮复习 第14讲 机械振动 新人教版.doc

山东省青岛市第二中学2013届高三（新课标物理）一轮复习专题检测（含解析）：第14讲 机械振动 专题检测一、单项选择题1如图1-38所示，弹簧振子在bc间做简谐运动， o为平衡位置，bc间距离是10 cm，从b到c运动时间是1 s，则( )。 a从o乛c乛o，振子完成一次全振动 b振动周期是1 s，振幅是10 cm c经过两次全振动，通过的路程是20 cm d从b开始经过5 s，振子通过的路程是50 cm2一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是( )a.a处质点的振动图象b.b处质点的振动图象c.c处质点的振动图象d.d处质点的振动图象3一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=002s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期t大于002s，则该波的传播速度可能是 ( )a2m/sb3m/sc4m/sd5m/s 4一弹簧振子做简谐运动，周期为t，下列说法中正确的是( )。 a若t时刻和(t+t)时刻振子运动位移大小相等、方向相同，则t一定等于t的整数倍 b若t时刻和(t+t)时刻振子运动速度大个小相等、方向相反，则t一定等于整数倍 c若t=t，则在t时刻和(t+t)时刻振子运动的加速度一定相等 d若，则在t时刻和(t+t)时刻弹簧的长度一定相等5如图所示，在光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧劲度系数为k，开始时，振子被拉到平衡位置o的右侧a处，此时拉力大小为f，然后释放振子从静止开始向左运动，经过时间t后第一次到达平衡位置o处，此时振子的速度为v，在这个过程中振子的平均速度为（ ）a、0 b、 c、 d、不为零的某值，但由题设条件无法求出6一质点做简谐运 动，它的振动图象如图146所示，则( )。 a图中的曲线部分是质点的运动轨迹b有向线段oa是质点在t1时间内的位移c.有向线段0a在x轴的投影是质点在t1时间内的位移d有向线段oa的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率7下列几种说法中正确的是( )。 a只要是机械振动，就一定是简谐运动 b简谐运动的回复力一定是物体在振动方向 所受的合力 c简谐运动物体所受的回复力总是对物体做正功 d简谐运动物体所受的回复力总是对物体做负功8按现行教材的要求做下列六个力学实验：a研究匀变速直线运动； b验证力的平行四边形定则；c验证机械能守恒定律； d用单摆测定重力加速度；e研究平抛物体的运动； f验证动量守恒定律其中需要使用天平的实验是，需要用刻度尺的实验是 二、填空题9如图1-42所示为某物体做受迫振动时的共振曲线，从图可知该物体振动的固有频率为_ hz，在驱动力的频率由150 hz增大到250 hz的过程中，物体振动的振幅变化情况是_ 10如图所示，质点o从t0时刻开始作简谐振动，图中ox代表一弹性绳，oa14cm，abbc10cm。在第2s内a比b多振动2次，b比c多振动5次，第2s末，波已经过c点，则波中质点的振动频率是 hz，绳上的波速是 m/s。三、实验题11某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。则 （1）他测得的重力加速度g=_m/s2。 （2）他测得的g值偏小，可能的原因是 a测摆线长时摆线拉得过紧 b摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 c开始计时时，秒表过迟按下 d实验中误将49次全振动数为50次 （3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期t，从而得出一组对应的l与t的数据，再以l为横坐标、t2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k。则重力加速度g=_。(用k表示)四、计算题12有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v2.5m/s。在t0时，两列波的波峰正好在x2.5m处重合，如图所示。（1）求两列波的周期ta和tb。（2）求t0时，两列波的波峰重合处的所有位置。（3）辨析题：分析并判断在t0时是否存在两列波的波谷重合处。某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置。若不正确，指出错误处并通过计算说明理由。13宇航员在地球表面测得一单摆30个周期为t；若他在某星球表面测得同一单摆30个周期为2.5t。（取地球表面重力加速度g10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为r星:r地1:4，求该星球的质量与地球质量之比m星:m地。14（物理3-4）湖面上一点o上下振动，振辐为0.2m，以o点为圆心形成圆形水波，如图所示，a、b、o三点在一条直线上，oa间距离为4.0m，ob间距离为2.4m。某时刻o点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到a点，此时o点正通过平衡位置向下运动，oa间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。（1）求此水波的传播速度、周期和波长。（2）以o点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根据ob间距离与波长的关系，确定b点在0时刻的振动情况，画出b点的振动图像。你认为该同学的思路是否可行？若可行，画出b点振动图像，若不可行，请给出正确思路并画出b点的振动图象。 15如图所示为一双线摆，它是由两根等长细绳悬挂一小球而构成的，绳的质量可以忽略。已知两绳长均为了l，绳与水平方向夹角为a，当摆球a垂直于纸面做简谐运动经过平衡位置时，另一个小球b从a球的正上方开始做自由落体运动，且正好打在a球上，则小球b距平衡位置高度h可能为多少？某同学解法如下：双线摆在摆动过程中，周期t2p，a球从平衡位置经过再次回到平衡位置时与b球相碰，则tap（1）b球做自由落体：hgt2 （2）且tatb （3）解（1）、（2）、（3）式就可以求得h。你认为上述分析是否正确？如果你认为正确，请完成此题；如果你认为不正确，请指出错误，并给出正确的解答。第14讲 机械振动 专题检测参考答案一、单项选择题1d2b解析：由波的图像经过周期a到达波谷，b到达平衡位置向下运动，c到达波峰，d到达平衡位置向上运动，这是四质点在0时刻的状态，只有b的符合振动图像，答案b。3b解析：解法一：质点振动法（1）设波向右传播，则在0时刻处的质点往上振动，设经历时间时质点运动到波峰的位置，则，即。当时，符合要求，此时；当时，不符合要求。（2）设波向左传播，则在0时刻处的质点往下振动，设经历时间时质点运动到波峰的位置，则，即。当时，符合要求，此时；当时，不符合要求。综上所述，只有b选项正确。解法二：波的平移法（1）设波向右传播，只有当波传播的距离为时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成时的波形，所以，当时，符合要求，此时；当时，不符合要求。（2）设波向左传播，只有当波传播的距离为时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成时的波形，所以，当时，符合要求，此时；当时，不符合要求。综上所述，只有b选项正确。4c5c解析：弹簧原长的位置为平衡位置，在最大位移处弹力为f，由f=kx可知，从静止到平衡位置o处振子的位移x=f/k,由平均速度定义可知