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文档简介
1、机械振动单元测试题含答案一、机械振动选择题如图(甲)所示,小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动,其振动图象如图(乙)所示,以下说法正确的是()D时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最小t2时刻小球速度最人,轨道对它的支持力最小t3时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最人t4时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最人如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像,以下说法正确的是()甲、乙的振幅各为2m和lm若甲、乙为两个弹簧振子,则所受回复力最人值之比为F甲:F乙:=2:1乙振动的表达式为x=sinf(cm)r二2s时,甲的速度为零,乙的加速度达到最人值如图所示,弹簧的一端固定,另一端
2、与质量为的物体B相连,质量为“的物体4放在B上,加.A、B两物体一起在光滑水平面上的N、N之间做简谐运动,运动过程中4、B之间无相对运动,0是平衡位置.已知当两物体运动到时,弹簧的弹性势能为E”则它们由运动到0的过程中,摩擦力对A所做的功等于()A.E4如图所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从圆心A出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B到达最低点D,丙沿圆弧轨道从C点运动到D,且C点很靠近D点,如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是()A.1HzB.1.25HzB丙球最先到达D点,乙球最后到达D点甲球最先到达
3、D点,乙球最后到达D点甲球最先到达D点,丙球最后到达D点甲球最先到达D点,无法判断哪个球最后到达D点如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图彖,卜列判断正确的是t=3xl0两小球同时到达B点人点释放的小球先到达B点O点释放的小球先到达B点不能确定某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为25沖J(cm),则下列关于质点运动的s时刻纸盆中心的加速度最犬在0仪10円之间纸盆中心的速度方向与加速度方向相同纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.5xl0说法中正确的是()A.质点做简谐运动的振幅为10cmB.质点做简谐运动的周期为4sC.在t=4s时质点的加速度最大D.在t=4s时质点的速度最大如图所示
4、,水平方向的弹簧振子振动过程中,振子先后经过a、b两点时的速度相同,且从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,aO=bO,c、d为振子最人位移处,则该振子的振动频率为()cos50nt(m)如图所示,固定的光滑圆弧形轨道半径R=0.2m,B是轨道的最低点,在轨道上的A点(弧而所对的圆心角小于10。)和轨道的圆心O处各有一可视为质点的静止小球,若将它们同时由静止开始释放,则()QOC.2HzD2.5Hz卞列说法中不正确的是()将单摆从地球赤道移到南(北)极,振动频率将变人将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时,则其振动周期将变到原來的2倍将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,其
5、振动频率将不变在摆角很小的情况下,将单摆的振幅增人或减小,单摆的振动周期保持不变7777777777图(甲)所示为以0点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图(乙)为这个弹簧振子的振动图彖,由图可知下列说法中正确的是()(甲)A.在t=O.2s时,弹簧振子可能运动到B位置在f=0.1s与f=O.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同从t=O到f=0.2s的时间内,弹簧振子的动能持续地增加D.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻,弹簧振子的加速度相同11如图所示,在水平地面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A和B.它们的质量均为弹簧的劲度系数为k,现将一个质量也为m的物体C从A的正上方一定高度
6、处由静止释放,C和A相碰后立即粘在一起,之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中,物体B对地面的最小弹力为字,则以下说法正确的是(简谐运动的振幅为2.5mg/kC和A相碰后立即减速向卞运动B对地面的最人弹力为5.5mg若C物体从更高的位置释放,碰后粘在一起向下运动速度最人的位置会更低某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x=Asinas,振动图象如图所示,则()2AJ6/8r/8弹簧在第Is末与第5S末的长度相同简谐运动的频率为严第3S末,弹簧振子的位移犬小为半人第3s末与第5s末弹簧振子的速度方向相同第5s末,振子的加速度与速度方向相同如图所示为某弹簧振子在05s内的振动图象,由图可知,
7、下列说法中正确的是(-R振动周期为5s振幅为8cm第2s末振子的速度为零,加速度为正向的最大值第3s末振子的速度为正向的最大值从第1s末到第2s末振子在做加速运动一质点做简谐运动的位移x与时间r的关系如图所示,由图可知()频率是2Hz振幅是5cmr二1.7s时的加速度为正,速度为负t=0.5s时,质点所受合外力为零r二0.5s时回复力的功率为零一水平弹簧振子做简谐运动,周期为丁,则()若z=T,则r时刻和(/+/)时刻振子运动的加速度一定犬小相等T若&=三,则r时刻和(/+,)时刻弹簧的形变量一定相等c.若r时刻和(/+)时刻振子运动位移的大小相等,方向相反,则M定等于扌的奇数Td.若r时刻和
8、(f+M)时刻振子运动速度的大小相等,方向相同,则“一定等于亍的整数倍如图甲为竖直弹簧振子,物体在A、B之间做简谐运动,0点为平衡位置,A点为弹簧的原长位置,从振子经过A点时开始计时,振动图彖如图乙所示,下列说法正确的是t=ls时,振子加速度最人t=2s时,弹簧弹性势能最人t=ls和t=2s两个时刻,弹簧弹性势能相等t=3s时,振子经过0点向上运动t=4s时,振子加速度人小为g如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x随时间r变化的图彖如图乙所示。不计空气阻力,g取10m/s2o对于这个单摆的振动过程,下列说法中正确的是()!乙单摆的位移x
9、随时间r变化的关系式为x=8sui(jir)cm单摆的摆长约Im从f=2.5s到/=3s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大从22.5s到f=3s的过程中,摆球所受绳子拉力逐渐减小一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间r变化的图线为正弦曲线,如图所在r从o到2S时间内,弹簧振子做减速运动在h=3s和b=5s时,弹簧振子的速度人小相等,方向相反在ti=5s和b=7s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同在r从0到4s时间内,f=2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小在r从0到4s时间内,回复力的功率先增大后减小如图所示,轻质弹簧的下端固定在水平地面上,一个质量为7的小球(可视为质点),从距弹簧上
10、端力处自由下落并压缩弹簧.若以小球下落点为X轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为不计任何阻力,弹簧均处于弹性限度内;关于小球下落过程中加速度“、速度、弹簧的弹力尸、弹性势能色,变化的图像正确的是()X在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以卞几点建议,可行的是()适当加长摆线质量相同,体枳不同的摆球,应选用体枳较人的单摆偏离平衡位置的角度要适当人一些当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期二、机械振动实验题21某同学做“用单摆测重力加速度”实验。用游标卡尺测量摆球直径,把摆球用细线悬挂在铁架台上,用米尺测量出悬线长度I
11、。某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示,则摆球直径为朋cm0在小钢球某次通过平衡位置时开始计时,并将这次通过平衡位置时记为6数出以后小钢球通过平衡位置的次数为门,用停表记下所用的时间为r。请用上面的测屋数据计算重力加速度的表达式为g=o在测量摆长后,测屋周期时,摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值o(选填“偏大”“偏小”或“不变”)理论上测出多组单摆的摆长/和运动周期八作出厂一/图象,厂一/图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图造成图象不过坐标原点的原因可能是O由图象求出的重力加速度尸m/sq取屆9.87),测量值相比
12、真实值o(选填“偏大”“偏小”或不变”)22.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素.(1)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示.这样做的目的是(填字母代号)图1保证摆动过程中摆长不变可使周期测量得更加准确需要改变摆长时便于调节保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况厂用亳米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为mm,单摆摆长为12主尺cmiJf|川|丫|汕|小0游标尺10图2(3)F列振动图象真实地描述了对摆长约为的单摆进行周期测
13、量的四种操作过程,图中横作标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图彖,已知sin5o=0.087,sm15=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是(填字母代号).23.甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度.=乙甲组同学采用图甲所示的实验装置.该组同学先测量出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g=(用所测物理量表示).在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值.(选填偏人、“偏小”或不变)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,
14、如图乙所示.将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线.由图丙可知,该单摆的周期s.在多次改变摆线长度测量后,根据实验数据,利用计算机作出T-L(周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程尸=4.04厶+0.0035.由此可以得出当地的重力加速度g=mis1.(取”2=9.86,结果保留3位有效数字)实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。实验前他们导出了重力加速度的表达式,对于此式的理解,T同学甲:7定时,g与0成正比同学乙:厶一定时,g与厂成反比同学丙:厶变化时,厂是不变的同学丁:厶变化时,厶与厂的比值是定值其中观点
15、正确的是同学(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。实验室有如下器材可供选用:长约Im的细线长约lm的橡皮绳直径约2cm的均匀铁球直径约5cm的均匀木球秒表时钟实验小组的同学选用了最小刻度为亳米的米尺,他们还需要从上述器材中选择(填写器材前面的字母)。他们将其上端固定,卜端自由下垂(如图所示)。用刻度尺测量悬点到球心之间的距离记为单摆的摆长I。他们记录小球完成n次全振动的总时间t,则单摆的周期T=。如果实验得到的结呆比当地的重力加速度值小,可能的原因是()测摆线长时摆线拉得过紧摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了开始计时,秒表过迟按下实验中误将n-1次全振动数为n次.某同
16、学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度,实验步骤如下:按装置图安装好实验装置用游标卡尺测量小球的直径d用米尺测量悬线的长度/D.让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3、.当数到20时,停止计时,测得时间为r多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D计算出每个悬线长度对应的t2以t2为纵坐标、/为横坐标,作出t2/图线结合上述实验,完成下列题目:(1)用游标为10分度(测量值可准确到0.1mm)的卡尺测量小球的直径,某次测量的示数如图甲所示,读出小球直径d的值为cm.(2)该同学根据实验数据,利用计算机作
17、出图线W/如图乙所示,根据图线拟合得到方程&404.0/+3.0,设t2/图象的斜率为k,由此可以得出当地的重力加速度的表达式g=_,其值为m/s2(取疋=9.86,结果保留3位有效数字).(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,卞列分析正确的是_不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点时开始计时B开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数C不应作f2/图线,而应作t2(/-)图线D.不应作t2/图线,而应作t2(/+?)图线2一位同学做用单摆测定重力加速度的实验.(1)下列是供学生自主选择的器材.你认为应选用的器材是(填写器材的字母代号)约Im长的
18、细线约0.3m长的铜丝约0.8m长的橡皮筋直径约lcm的实心木球直径约lcm的实心钢球直径约lcm的空心铝球(2)该同学在安装好如图所示的实验装置后,测得单摆的摆长为L,然后让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球某次经过最低点时开始计时,在完成A/次全振动时停止计时,测得时间为匸请写出测量当地重力加速度的表达式沪(用以上测量的物理量和已知量的字母表示)(3)为减小实验误差,该同学又多次改变摆长1,测量多组对应的单摆周期丁,准备利用厂7的关系图线求出当地重力加速度值.相关测量数据如下表:次数12345/m0.8000.9001.0001.1001.200T/s1.791.902.012.112.2
19、0r/s23.223.614.044.454.84该同学在图中己标出第1、2.3、5次实验数据对应的坐标,请你在该图中用符号+标出与第4次实验数据对应的坐标点,并画出Z关系图线m/s2.(计算结果保留2位有效数字)【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一机械振动选择题A【解析】试题分析:ti时刻小球速度为零,小球到达最高点,故轨道对它的支持力最小,选项A正确;t2时刻小球速度最大,根据mg+m可知,轨道对它的支持力最人,选项B错R误;心时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最小,选项C错误;t4时刻小球速度最犬,轨道对它的支持力最大,选项D错误;故选A.考点:v-t图线;牛顿第二定律.C【解析】【
20、详解】由图可知,甲的振幅Alti=2cm,乙的振幅4z=lcm,故A错误;根据Q-kx得知,若k相同,则回复力最人值之比等于振幅之比,为2:1;由于k的关系未知,所以所受回复力最大值之比不一定为2:1,故B错误;丄,,一丄2龙7T.乙的周期7乙二8s,则乙振动的表达式为x=Az.sint=sinf(cm)t故C正确;f乙4t=2s时,甲通过平衡位置,速度达到最大值.乙的位移最人,加速度达到最人值,故D错误.故选CC【解析】【分析】【详解】整体做简谐运动,则对整体有:弹簧在N点的弹性势能等于整体运动到0点的动能,即1E而此摩擦力对4所做的功等于,因耳=2耳,所以摩擦力对4所做的功为寸。故选CoB
21、【解析】A点,AD距离为门加速度为g,时间;B点,设ZADB=&BD距离为2厂cosC加速度为geos。,时间匚=;C点,简谐振动,周期T=21-,时间7t3=1,明显t2htl,甲球最先到达D点,乙球最后到达D点,B正确.C【解析】【详解】t=2xlO3s时刻在波谷位置,则纸盆中心的速度为零,选项A错误;t=3xl0s时刻纸盆中心在平衡位置,此时的加速度为零,选项B错误;在0lxl0-3s之间纸盆中心的速度方向与加速度方向均向下,方向相同,选项C正确;因为rad/s=500rad/s则纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.5xW4cos500nt(m),选项D错误;故选C.C【解析】【详解】AB
22、CD.处于A点的小球释放后做等效摆长为R的简谐运动,由人到B所用的时间为周期的四分之一。设这个时间为b,根据单摆的周期公式有由0点释放的小球做自由落体运动,设运动到B点所用的时间为b贝IJ有因3心即原来处于0点的小球先到达B点,故C正确ABD错误。故选CoD【解析】【详解】A.由位移的表达式5S吟(呦可知质点做简谐运动的振幅为5叽故A错误.B.由位移的表达式读出角频率co=iad/s4则周期为丁2龙T=8sco故B错误.C.在t=4s时质点的位移x=5sin(x4)(cm)=04说明物体通过平衡位置,加速度最小;故。错误.在t=4s时质点通过平衡位置,加速度最小而速度最人;故D正确故选D.【点
23、睛】本题知道简谐运动位移的解析式,读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力&B【解析】【分析】【详解】由题可知,a、b两点关于平衡位置对称,从。到b历时从b再回到a的最短时间为0.4s,即从b到c所用时间为0,4-0.22s=0.1s所以弹簧振子振动的周期为T=2心+4f、=0.8s则振动频率为/=丄=1.25HzT故B正确,ACD错误。故选B。C【解析】【分析】【详解】A、将单摆从地球赤道移到南(北)极,重力加速度增加,根据丁=2兀,振动的周期变小,故振动频率将变大,故A正确:高度为地球半径的高度时,r增加为2倍,故g减小为丄;B、重力等于万有引力,故:加g=G嶂,解得:g=-将单摆从地面移
24、至距地面4根据T=2弋,振动的周期增加为2倍,故B正确;C、将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,处于完全失重状态,不能工作,故C错误;D、根据T=2/r,振动的周期与振幅无关;在摆角很小的情况卞,将单摆的振幅增人或减小,单摆的振动周期保持不变,故D正确.【点睛】本题关键是根据单摆的周期公丁=2厝和重力加速度公式g=学分析,注意周期与振幅无关.A【解析】【分析】【详解】由图知,若从平衡位置计时,则在=0.2s时,弹簧振子运动到B位置.故A正确.在f=0.1s与f=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度大小相等,方向相反.故B错误.从&0到=0.2s的时间内,弹簧振子的位移越来越人,弹簧的弹性势能越来越人
25、,其动能越来越小,故C错误.在=02s与20.6s两个时刻,弹簧振子的加速度人小相等,方向相反.故D错误.故选A.【点睛】本题考查了振幅和周期的概念,要能结合x-r图象进行分析:周期是振子完成一次全振动的时间,振幅是振子离开平衡位置的最人距离:由图象直接读出周期和振幅.根据振子的位置分析其速度和加速度人小.振子处于平衡位置时速度最大,在最人位移处时,加速度最大.11AC【解析】【分析】【详解】B.C和A相碰前,对A有C和A相碰后徐2加g,则AC先向下加速运动,选项B错误;当弹力等于AC的重力时AC处于平衡状态,有kx。=2mg解得平衡位置时弹簧的形变量为处于压缩状态:当B对地面弹力最小时,对B
26、分析,则有故弹簧此时形变量此时弹簧处于伸长状态;选项A正确;C.当AC运动到最低点时,故简谐运动的振幅为B对地面的弹力最人;由对称性可知,此时弹簧的形变量为此时弹力为B对地而的弹力为选项c正确;AC碰后粘在一起向卞运动速度最人的位置即为AC处于平衡状态的位置,此时弹力等于AC的重力,即也=2mg因此若C物体从更高的位置释放,碰后粘在一起向下运动速度最大的位置不变,选项D错误。故选ACoBCD【解析】【详解】在水平方向上做简谐运动的弹簧振子,其位移x的正、负表示弹簧被拉伸或压缩,所以弹簧在第Is末与第5s末时,虽然位移人小相同,但方向不同,弹簧长度不同,选项A错误;由图象可知,7=8s,故频率为
27、/=|hz,选项B正确;8a)=rad/s,则将r=3s代入x=Asint,可得弹簧振子的位移人小x=A,T442选项C正确;第3s末至第5s末弹簧振子沿同一方向经过关于平衡位置对称的两点,故速度方向相同,选项D正确:第5s末加速度与速度反向,E错误.故选BCD.BCD【解析】根据图彖,周期7二4s,振幅A二8cm,A错误,B正确.第2s末振子到达负的最人位移处,速度为零,加速度为正向的最人值,C正确.第3s末振子经过平衡位置,速度达到最人值,且向正方向运动,D正确.从第Is末到第2s末振子经过平衡位置向下运动,速度逐渐减小,做减速运动,E错误.故选BCD.【点睛】本题关键根据简谐运动的位移时
28、间图彖得到弹簧振子的周期和振幅,然后结合实际情况进行分析.BCE【解析】A、B、由简谐运动的图象可判断出振子的周期为2s,则频率/=i=0.5Hz;该质点的振幅为5cm;C、1.7s时位移为负值,则加速度为正,根据图象走向可判断速度为负:D、E、0.5s时,振动质点位于平衡位置,回复力为零,但合外力不一定为零(如单摆在平衡位置时合外力指向圆心).故选BCE.【点睛】考查简谐运动的图彖,解题关键是能看懂简谐运动x-r图,理解各时刻质点的速度、加速度、回复力.AB【解析】人、若z=由简谐振动的周期性可知,r时刻和U+M)时刻振子运动的各物理量都相同,所以加速度一定人小相等,故A正确;TB、若Af=
29、-,在r时刻和(f+M)时刻振子的位置一定关于平衡位置是对称点,弹簧沿水平方向做简谐振动,所以受到的弹簧的弹力的人小相等,所以两个时刻弹簧的形变量一定相等,故B正确;C、若r时刻和(f+M)时刻振子运动位移的人小相等,方向相反,振子可能以相等的速度T经过两点,也可能以方向相反的速度经过两点,所以则不一定等于的奇数倍,故C2错误;D、若r时刻和(/+/)时刻振子运动速度的大小相等、方向相同,可能振子经过同一点,也可能经过关于平衡位置对称的两位置,/不一定等于的整数倍,故D错误.2点睛:本题考查对简谐运动物理量及其变化的理解程度,可通过过程分析理解掌握,简谐运动中速度与加速度的人小变化情况是相反,
30、也可以作出振动图象进行分析BDE【解析】【详解】f=ls时,振子在平衡位置,加速度为零,选项A错误:t=2s时,振子到达最低点,此时弹簧弹性势能最人,选项B正确;f=2s时刻弹簧的压缩量比t=ls时刻人,f=2s时刻弹簧的弹性势能比t=ls时刻人,选项C错误;由振动图像可知,t=3s时,振子经过0点向上运动,选项D正确.t=4s时,振子回到A点,此时振子的加速度人小为g,选项E正确.AB【解析】【分析】【详解】A.由图彖可知,单摆周期为T=2s则co=7aad/sT所以单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8siii(7r)cm故A正确;由单摆的周期公式解得单摆的摆长为/=1111故B正确:由
31、图彖可知,从r=2.5s到f=3s的过程中,摆球在靠近平衡位置,所以摆球的重力势能减小,故c错误;由于从t=2.5s到r=3s的过程中,摆球在靠近平衡位置,所以摆球的速度在增人,设绳子与竖直方向夹角为0,则其所受绳子的拉力为VF、=Gcos0+m此时&在减小,u在增人,所以拉力在增人,故D错误。故选AB。ACD【解析】【详解】由于F=-kx,由F-r图彖知,在0到2s时间内,弹簧振子位移变大,离开平衡位置做减速运动,A对;在匕二3s和=5s时,图彖斜率相同,说明速度人小相等,方向相同,B错;fi=5s和b=7s时位移人小、方向都相同,C对;在0到4s时间内,t=2s时刻弹簧振子回复力最大,在端
32、点位置,速度为零,功率最小,D对、E错.故选ACD.【点睛】本题关键是根据回复力公式F=-kx判断位移情况,进一步分析速度变化情况,不难.AD【解析】【分析】【详解】AB-在接触弹簧之前,小球做自由落体运动,加速度就是重力加速度g,恒定不变:接触弹簧后,小球做简谐振动,加速度随时间先减小到零然后再反向增加,图彖是有一个初相位(初相位在090。之间)的余弦函数图象的一部分,由于接触弹簧时加速度为重力加速度g,且有一定的速度,根据对称性,到达最低点时,加速度趋近于某个人于g的值,方向向上,因此A正确,B错误;在开始下落/)时,弹簧的弹力为零,再向下运动时,弹力与位移之间的关系为F=k(x-h)可知
33、表达式为一次函数,图象是一条倾斜直线,c错误;在开始下降力过程时,没有弹性势能,再向下运动的过程中,弹性势能与位移的关系Ep=-k(x-h)表达式为二次函数,图象是一条抛物线,因此D正确。故选ADoA【解析】【分析】【详解】A适当加长摆线,可增加单摆的周期,从而减小测量周期的相对误差,故A项正确:B质量相同,体枳不同的摆球,应选用体枳较小的,从而减小空气阻力带来的影响,故B项错误;C.单摆偏离平衡位置的角度不要超过5。,故C项错误:D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过3050次全振动后停止计时,求出平均周期,故D项错误。故选Ao二、机械振动实验题21.26C+R偏小测摆长时漏掉了摆球的半径9
34、.87偏小【解析】【分析】【详解】游标卡尺的读数等于主尺的读数加上游标尺的读数,所以小球直径d=2.2cm+6xO.lmin=2.26cm2根据单摆的周期公式4沪厶单摆的周期为单摆的摆长为所以重力加速度的表达式为2n2(l+-)在测量摆长后,测屋周期时,摆球振动过程中悬点0处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小。图象不通过坐标原点,将图彖向右平移lcm就会通过坐标原点,故相同的周期下,摆长偏小lcm,所以可能是测摆长时漏掉了摆球的半径。由单摆周期公式可得g0.01+0.99g则厂J图彖的斜率为由图示图象得解得g=9.87nVs2由前面分析知,导致摆长的测量
35、值小于真实值,则根据g=卡二可知改测量值比真实值偏小。22.AC12.00.9930A【解析】【分析】【详解】(1)11在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,是为了防止动过程中摆长发生变化,如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时,方便调节摆长,故AC正确.(2)2游标卡尺示数为:d=12nnn+0 x0.limi=12.01111113单摆摆长为:L=l-d=0.9990m-0.0060m=0.9930m2(3)4当摆角小于等于5。时,我们认为小球做单摆运动,所以振幅约为:A=Lsni5=lx0.087m=8.7cm当小球摆到最低点时速度较人,此时开始计时,误差较小,测量周期时要让小球做30-50次全振动,求平均值,所以A合乎实验要求且误差最小,故选A.【点睛】掌握单摆的周期公式,从而求解加速度,摆长、周期等物理量之间的关系
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