第二讲机械振动综合题

第二讲高二物理强化训练：李振西（老师）1机械振动综合题1.已知a、b、c为地球上同一纬度、同一海拔高度的三个不同位置。现让同一个单摆先后在a、b、c三位置做简谐运动，测得的周期依次为Ta、Tb、Tc，且Ta＞Tb＞Tc，已知其中的g2Tbl（g为该纬度、该海拔高度处重力加速度的标准值）。关于a、b、c三位置地下的地质情况，下列判断正确的是A.a点地下可能储有大型重金属矿藏B.b点地下不可能储有任何矿藏C.a点地下可能储有大型天然油气田D.c点地下可能储有大型天然油气田2.一个劲度系数为k、由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m、带正电荷q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上，如图所示。当加入如图所示的场强为E的匀强电场后，小球开始运动，下列正确的是A.球的速度为零时，弹簧伸长kqEB.球做简谐运动，振幅为kqEC.运动过程中，小球的机械能守恒D.运动过程中，小球的电势能、动能和弹性势能相互转化3.如图所示，在重力场中，将一只轻质弹簧的上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为M的木板，木板下面再挂一个质量为m的不带电物体。当剪掉m后，发现：当木板的速率再次为零时，弹簧恰好能恢复到原长，则M与m之间的关系必定为A.M＞mB.M＝mC.M＜mD.不能确定4.一根轻质弹簧悬挂在横梁上，在竖直方向上呈自然状态，现将一个质量为0.2kg的小球轻轻地挂在弹簧下端，在弹力和重力的共同作用下，小球做振幅为0.1m的简谐运动，设振动的平衡位置处为重力势能的零势面，则在整个振动过程中A.弹簧的弹性势能的最大值为0.4JB.弹簧的弹性势能的最大值为0.2JC.系统的总机械能为0.4JD.系统的总机械能为0.2J5.物理老师用如图18-8甲所示实验装置演示单摆的振动图像，细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落，纸板沿着跟摆动方向垂直的方向匀速移动，落在纸板上的沙排成粗细变化一条曲线如图18-8乙所示，观察这条细砂曲线，找出其形态特征，并由此说明这个沙摆的摆动规律。（要求列出两条，为叙述方便，可以图上标注字母）①细沙细线_______________________，说明沙摆_________________________.②细沙细线_______________________，说明沙摆_________________________.+E乙图18-8OO′甲第二讲高二物理强化训练：李振西（老师）26.用砂摆可以描绘简谐运动的图象.如图所示，木板在水平面内以速度v做匀速直线运动，同时砂摆在竖直平面内做简谐运动，则砂摆中漏下的细沙在木板上形成振动图线.若已知砂摆的摆长L。当地的重力加速度g，要测出木板的速度v，还需要用刻度尺测量___________的长度s，用上述量表示的木板速度的表达式为v＝___________.7.某同学设计了一个测量物体质量的装置，此装置放在水平桌面上，如图所示。其中P的上表面光滑，A是质量为M的带夹子的金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）。精密的理论和实验均发现：在该装置中，弹簧振子做简谐运动的周期为kmT2，其中m是振子的总质量，k是与弹簧的劲度系数有关的未知常数。①为了测定物体Q的质量，还需要利用下列四个仪器中的______即可：A.秒表B.刻度尺C.交流电源D.打点计时器②根据上述信息和选定的实验器材，请你设计一个实验方案。那么，利用可测物理量和已知物理量，求得待测物体Q的质量的计算式为：mx=_____________；表达式中可测物理量字母代表的物理含义为：________________________________________________________。8.一轻质弹簧直立在地面上，其劲度系数为k=400N/m，在弹簧的上端与空心物体A连接，物体B放嵌置于A内，B的上下表面恰与A接触，如图所示。A和B的质量均为1kg，先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放，A和B一起做上下方向的简谐运动，已知弹簧的弹性势能与弹簧形变大小有关，g取10m/s2，阻力不计。则物体A的振幅为cm，物体B的最大速率为N，在最高点A对B的作用力大小为N。9.一同学利用单摆来测定重力加速度，他是这样做的：①取一根丝线，一端穿过球心的小孔，然后打一个结，另一端缠绕在铁架台上细杆上，如图所示；②用米尺量得丝线长为10cm作为摆长；③为了使实验看得更清楚，将摆球向一侧偏离200后放开小球；④在放下摆球的同时开始计时；⑤记下摆球完成一次全振动的时间即为周期T；⑥把所测数据代入算式224LgTg=4，就求得当地重力加速度.指出这个学生在实验中的错误或不妥之处并写出正确的做法.(1)____________________________________________________________________(2)____________________________________________________________________(3)____________________________________________________________________(4)____________________________________________________________________(5)____________________________________________________________________(6)____________________________________________________________________OLCBAAPQ1,3,5第二讲高二物理强化训练：李振西（老师）3第()单元检测题参考答案（仅供参考）1234CBBAD二.简答题答案:5.①两侧粗（沙多）中间细（沙少），经过平衡位置时速度大②沿轴00′方向呈周期性分布，摆动周期不变6.AC（2分）lgs2（4分）7.①A②MTTT212122；T1为不放Q时测得的振动周期；T2为放Q后测得的振动周期8.10,1.4，10解：振子在平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧被压缩△x。xkgmmBA)(cmkgmmxA5/)(B开始释放时振子处在最大位移处，故振幅A为：A=5cm+5cm=10cm由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量，故弹性势能相等，设振子的最大速率为v，从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律：2/:2mvAmgsmgAv/4.12即B的量大速率为1.4m/s在最高点，振子受到重力和弹力方向相同，根据牛顿第二定律：2/20)(smmmmmxkaBABAA对B的作用力方向向下，其大小N1为：NgmamNBB101三.实验题答案:9.(1)线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化.(2)摆线过短，要求L》d(摆球直径)，一般取1m左右.(3)偏角太大，一般不超过10°.(4)应从摆球通过平衡位置开始计时，以减小误差.(5)应取全振动30次左右的时间t，由tTn求周期.(6)重复几次实验，求g的平均值.