《 备考指南 物理 》课件-第12章 第1讲

第十二章第1讲知识巩固练习1．(2021年龙岩月考)悬挂在竖直方向上的弹簧振子周期T＝2s，从最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图像如图所示．关于这个图像，下列说法正确的是()A．t＝1.25s时，振子的加速度为正，速度也为正B．t＝1.7s时，振子的加速度为负，速度也为负C．t＝1.0s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值D．t＝1.5s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值【答案】C【解析】t＝1.25s时，位移为正，加速度a＝－eq\f(k,m)x，为负；x－t图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为负，A错误．t＝1.7s时，位移为负，加速度a＝－eq\f(k,m)x为正；x－t图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为负，B错误．t＝1.0s时，位移为正，加速度a＝－eq\f(k,m)x，为负；x－t图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为零，C正确．t＝1.5s时，位移为零，故加速度为零；x－t图像上某点切线的斜率表示速度，故速度为负向最大，D错误．2．(2021年和平期中)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系为x＝10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)t))cm.则下列关于该质点运动的说法正确的是()A．质点做简谐运动的振幅为5B．质点做简谐运动的周期为4sC．在t＝4s时质点的速度最大D．在t＝4s时质点的位移最大【答案】C【解析】根据简谐运动的表达式x＝Asin(ωt＋φ)，可知振幅为10cm，周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,\f(π,4))＝8s，故A、B错误．在t＝4s时可得位移x＝0，平衡位置速度最大，故C正确，D错误．3．(2021年四川名校质检)如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，图示为t＝0时刻的波动图像，a、b、c、d、e分别是xa＝2m，xb＝4m，xc＝6m，xd＝7m，xe＝9A．a和b B．b和cC．c和d D．d和e【答案】D【解析】由题图知λ＝8m．周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,2)s＝4s．因此t＝2s＝eq\f(T,2)，则在第2s内，a质点从平衡位置运动到波谷，动能减小，回复力做负功；b质点从波谷运动到平衡位置，动能增加，回复力做正功．a与b回复力做功不同，故A错误．c质点从平衡位置运动到波峰，动能减小，回复力做负功．则b与c回复力做功不同，故B错误．在第2s内，d的动能变化量为零，回复力做功为零，则c与d回复力做功不同，故C错误．在第1s末，d、e的位移大小相等，方向相反，速率相等．第2s内，位移大小又相等，方向相反，速率相等．则d与e动能的变化量相等，回复力做功相同，故D正确．4．(多选)(2021年陕西名校模拟)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像．下列说法正确的是()A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆的大C．甲摆的机械能比乙摆的大D．在t＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆【答案】ABD【解析】由图看出，两单摆的周期相同，同一地点g相同，由单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可知，甲、乙两单摆的摆长L相等，故A正确．甲摆的振幅为10cm，乙摆的振幅为7cm，则甲摆的振幅比乙摆大，故B正确．尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小，故C错误．在t＝0.5s时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，故D正确综合提升练习5．(2021年宜宾名校质检)在“利用单摆测重力加速度”的实验中：(1)同学甲测得摆线长l0，小球直径D，小球完成n次全振动的时间t.则实验测得的重力加速度的表达式为g＝__________(用题目中所给的物理量表示)．(2)实验中测得的重力加速度数值明显小于当地的重力加速度的实际值．造成这一情况的可能原因是______．A．所用摆球的质量过大B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动使摆线变长C．测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表，此后摆球第30次通过平衡位置时停表，读出经历的时间t，并由计算式T＝eq\f(t,30)求得周期D．测量周期时，误将摆球n－1次全振动的时间t记成了n次全振动的时间(3)同学乙在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L′＝0.9990m，再用__________(填写器材名称)测量摆球直径，结果如图所示．则摆球的直径为______cm，单摆摆长为______m(结果保留3位有效数字)．将摆球拉开一定角度由静止释放．为了减少误差，应该在摆球经过__________(填“平衡位置”或“最高点”)【答案】(1)eq\f(4n2π2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l0＋\f(D,2))),t2)(2)B(3)游标卡尺1.210.9930平衡位置6．振幅为0.1m、波长为2m的一列简谐正弦波以1m/s的速率沿一条绷紧的足够长的水平弦从左向右传播．t＝0时，弦的左端点P在平衡位置且向下运动．(1)质点P振动的周期(写出P的振动方程)；(2)t＝5.5s时，弦上与P相距1.25m的质点Q【答案】解：(1)质点的周期为T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(2,1)s＝2s.质点P的振动方程为y＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t＋π)).解得y＝－0.1sin(πt)m.