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文档简介
【巩固练习】一、选择题1.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下几种说法,其中正确的是().A.回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B.速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C.动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D.速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程2.(2015台州校级期中)如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()A.t=0.8s时,振子的速度方向向左B.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处C.t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小3.一根弹簧原长为0,挂一质量为m的物体时伸长x.当把这根弹簧与该物体套在一光滑水平的杆上组成弹簧振子,且其振幅为A时,物体振动的最大加速度为().A.B.C.D.4.一物体做受追振动,驱动力的频率小于该物体的同有频率.当驱动力的频率逐渐增大到一定数值的过程中,该物体的振幅可能().A.逐渐增大B.逐渐减小C.先逐渐增大,后逐渐减小D.先逐渐减小,后逐渐增大5.做简谐运动的物体,由最大位移处向平衡位置运动的过程中,速度越来越大,这是由于().A.加速度越来越大B.物体的加速度和运动方向一致C.物体的势能转变为动能D.回复力对物体做正功6.(2014江苏模拟)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为,则质点()A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C.3s末至5s末的位移方向都相同D.3s末至5s末的速度方向都相同7.有一悬线长为L的单摆,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8.着单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2,则单摆振动的().A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅改变C.频率改变,振幅改变D.频率改变,振幅不变二、填空题9.A、B两个弹簧振子,同时从平衡位置以相同的速度开始运动,它们的振动图像如图所示,已知A振子的周期为T,则B振子的周期为________,它们第一次同时经过平衡位置且速度相同所需的时间是________。10.如图所示为摆长为L的单摆.现在在悬点的正下方A点固定一颗钉子,使OA=L/3.令单摆由平衡位置向左摆动时以O为悬点做简谐运动,则这个单摆完成一次全振动所需的时间是________.11.(2015盐城三模)一个竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的圆柱体带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统。圆盘以不同的周期匀速转动时,测得小球振动的振幅与圆盘转动频率如图所示。当圆盘的频率为0.4Hz时,小球的振动周期是s,当圆盘停止转动后,它的振动频率是Hz。12.如图4所示,在曲柄A上悬挂一个弹簧振子,如果转动摇把C可带动曲轴BAD,用手往下拉振子,再放手使弹簧振子上下振动,测得振子在10s内完成20次全振动,然后匀速转动摇把,当转速为_______r/min,弹簧振子振动最剧烈,稳定后的振动周期为________s。三、解答题13.(10分)如图所示,轻质弹簧的下端系着A、B两球,mA=100g,mB=500g,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度.若剪断A、B间的细绳,则A在竖直方向做简谐运动.求:(1)A的振幅多大?(2)A球的最大加速度多大?(g取10m/s2)14.(12分)如图所示,一个弹簧振子在光滑水平面内做简谐振动,O为平衡位置,A、B为最大位移处,当振子在A点由静止开始振动,测得第二次经过平衡位置O时所用时间为ts,在O点正上方C处有一个小球,现使振子由A点、小球由C点同时由静止释放,它们恰在D点处相碰,试求小球所在的高度H。15.(8分)如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀变速运动,一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音又在玻璃板上画出了如图11-21所示的曲线,测得OA=1.5cm,BC=3.5cm.求:自玻璃板开始运动.经过多长时间才开始接通电动音叉的电源?接通电源时玻璃板的速度是多大?【答案与解析】一、选择题1.【答案】D【解析】物体完成一次全振动,是一次完整的振动过程.完成一次全振动,物体回到原位置,位移、速度、回复力的大小和方向与原来的大小和方向都相同.因此D项正确.2.【答案】A【解析】本题考查了弹簧振子以及振动图象,意在考查学生对简谐运动的理解.从t=0.8s时起,再过一段微小时间,振子的位移为负值,因为取向右为正方向,故t=0.8s时,速度方向向左,A正确;由题中图象得振子的位移,故t=0.2s时,,故B错误;t=0.4s和t=1.2s时,振子的位移方向相反,由知,加速度方向相反,C错误;t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的位移逐渐变小,故振子逐渐靠近平衡位置,其速度逐渐变大,故D错误.3.【答案】B【解析】振子的最大加速度,而mg=kx,解得,B项正确.4.【答案】A、C【解析】当驱动力频率等于固有频率时,做受迫振动的物体发生共振现象,振幅最大.由于没有说明驱动力频率最后的情况。因此A、C两项都有可能.5.【答案】D【解析】从运动学关系来看,当加速度和运动方向一致时,物体做加速运动.但这不是速度变大的原因,其原因是回复力对物体做正功.6.【答案】AD【解析】由关系式知,,简谐运动的周期.关系式对应的振动图象如图所示.质点在1s末的位移,质点在3s末的位移,故A正确.由前面计算可知t=1s和t=3s质点连续通过同一位置,故两时刻质点速度大小相等,但方向相反,B错误;由x-t图象可知,3s~4s内质点的位移为正值,4s~5s内质点的位移为负值,C错误;同样由x-t图象可知,在3s~5s内,质点一直向负方向运动,D正确.7.【答案】C【解析】单摆的摆长是悬点到小球重心的距离.开始时,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;先变大,后变小,由可知,周期也先变大,后变小,C项正确.8.【答案】B【解析】单摆的周期公式为,因不变,故T不变,f=1/T不变;当一定时,单摆的振幅A取决于偏角,根据机械能守恒定律,摆球从最大住移处到平衡位置有,得,与m无关;由题意知,即由摆球经过平衡位置时的速度减小推出振幅减小,所以正确选项为B.从另一个角度分析,动能Ek没变,而Ek=mgh,由,所以振幅减小.二、填空题9.【答案】3T【解析】由题中图像可知2TB=1.5T,所以,当t=1.5T时,两振子的振动方向相反,所以再经过1.5T,经过平衡位置的速度相同.从开始计时,t'=3T.10.【答案】【解析】此单摆完成一次全振动所用的时间等于以为摆长的半个周期和以为摆长的半个周期之和.11.【答案】2.5;0.6【解析】(1)当圆盘以0.4Hz的频率匀速转动,经过一段时间后,小球振动达到稳定,是受迫振动,振动频率等于驱动力的频率,为0.4Hz;故有:(2)一个单摆的摆动频率与球做阻尼振动的频率相同,故为0.6Hz;12.【答案】120,0.25三、解答题13.【答案】见解析【解析】(1)只挂A时弹簧伸长量.由(mA+mB)g=kx,得,即cm.振幅A=x-x1=12.5cm.(2)剪断细绳瞬间,A受最大弹力,合力最大,加速度最大.F=(mA+mB)g-mAg=mBg=mAam,.14.【答案】见解析【解析】设振动周期为T,则,解得,而小球经过O点,所用时间(n=0,1,2,…),所以(n=0,1,2,…).15.【答案】见解析【解析】由题意可得,振针周期T0=0.2s,,则对板:/r
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