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1、物理备课大师 免费】、选择题(本大题共 10 小题,每小题 7 分,共 70 分。多选题已在题号后标出,选不全得 4 分)下列说法中正确的是()速度一定为正值,受合外力为零,回复力为零,速度不一定相同,能增加,势能减少2.(2013泸州模拟)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,若测得的 g 值偏大,可能是因为()考虑了摆线长, n 次全振动误记为 n+1 次全振动,期 T=2s,从最低点位置向上运动时刻开始计时,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(),振子的加速度为正,振子的加速度为负,速度也为负物理备课大师 免费】,振子的速度为零,振子的速度为零,加速度为负的最
2、大值4.(2013松江模拟)关于单摆的运动有下列说法,正确的是()振幅、甲是利用砂摆演示简谐运动图像的装置。当盛砂漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平拉动的速度为 s,图乙所示的一段木板的长度为 m,则这次实验砂摆的摆长为(取 g= 2)()m m m 2013开封模拟)光滑的水平面上放有质量分别为 m 和 m 的两木块,下方木块与一劲度系数为 k 的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,f,为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动,系统的最大振幅为()物理备课大师 免费】 B. C. 多选)如图所示为
3、甲、乙两单摆做简谐运动的图像,则() 两单摆的摆长之比为 2两单摆的周期之比为 2两单摆的振幅之比为 2两单摆的机械能之比为 218.(多选)(2013泰安模拟)如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,表示振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系。下列说法正确的是()0 振曲线的“峰”振曲线的“峰”将向左移动9.(多选)将一单摆向左拉至水平标志线上,由静止释放,当摆球运动到最低点时, 摆线碰到障碍物,摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,若闪光的时间间隔为t,以下说法正确的是()4物理备课大师 免费】210.(多选)如图甲所示为以 O 点为平衡位置,在 A、B 两点
4、间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是()A.在 t=,弹簧振子的加速度为正向最大B.在 t= t=个时刻,弹簧振子在同一位置C.从 t=0 到 t=间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动D.在 t=,弹簧有最小的弹性势能二、计算题(本大题共 2 小题,共 30 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(能力挑战题)(12 分)某同学设计了一个测物体质量的装置,如图所示,其中 P 是光滑水平面,轻质弹簧的劲度系数为 k,A 是质量为 M 的带夹子的标准质量金属块,Q 是待测物体。已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为 T= ,其中
5、,m 是振子的质量,k是与弹簧的劲度系数有关的常数,当只有 A 物体振动时,测得其振动周期为 待测物体 Q 固定在 A 上后振动周期为 待测物体的质量为物理备课大师 免费】(18 分)如图所示,质量为 m=物体放在质量为M=平台上,随平台上、下做简谐运动。设在简谐运动过程中,二者始终保持相对静止。已知弹簧的劲度系数为k=400N/m,振幅为 A=求:(1)二者一起运动到最低点时,物体对平台的压力大小;(2)二者一起运动到最高点时,物体对平台的压力大小。(取 g=10m/案解析1.【解析】选 C。如 图所示 ,图线中 a、b 两处,物体处于同一位置,位移为负值, 加速度一定相同,但速度方向分别为
6、负、正,A 错误,C 正确。物体的位移增大时,动能减少,势能增加,D 错误。单摆摆球在最低点 时,处于平衡位置,回复力为零,但合外力不为零,B 错误。【总结提升】以位移为线索判断简谐运动的物理量变化(1)从力的角度来看,位移越大,回复力越大,据牛顿第二定律知加速度越大;回复力方向与位移方向相反,则加速度方向与位移方向相反。物理备课大师 免费】(2)从能的角度来看,位移越大,势能越大,由于振动系统机械能守恒,动能越小,则速度也越小。(3)判断运 动 学物理量变化问题应从图像或函数表达式中获取位移变化的信息,从而进行分析判断。2.【解析】选 D。由 T=2 得 g= ,可知 g 的测量值与摆球的质
7、量、B 错误;若忽略了球的半径 ,会导致摆长变短,所以 g 的测量值会偏小,C 错误;把 n 次全振动误记为 n+1 次全振动,使周期偏小,导致g 的测量值偏大,D 正确。3.【解析】选 C。由 图像可知 t=,位移为 正,加速度为负,A 错;t=移为负,加速度为正,B 错;t=,位移最大,振子的速度为零,加速度为负的最大值,C 对;t=1.5 s 时,位移为零,速度最大,D 错。【变式备选】如图所示为某质点沿 x 轴做简谐运动的图像,下面说法中正确的是( )A.在 t=4s 时,质点速度最大,加速度为 0B.在 t=1s 时,质点速度和加速度都达到最大 到 1s 时间内,质 点速度和加速度方
8、向相同D.在 t=2s 时,质点的位移沿 x 轴负方向,加速度也沿 x 轴负方向【解析】选 C。由 简谐运 动的特点可知,t=1s 时 速度最大,加速度为零,但01s 内两者方向相同。t=2s 时,位移沿 x 轴负方向,但加速度沿 x 轴正方向;t=4s 时质点加速度最大,且沿 x 轴负方向,速度为零,故 C 正确。4.【解析】选 B。单摆的回复力是重力沿 摆球运动轨迹切向的分力,不是物理备课大师 免费】,故 A 错误、B 正确;根据单摆的周期公式 T=2 可摆的周期与质量、振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关,故C 错误;将摆钟从山脚移到高山上时,摆钟所在位置的重力加速度 g 变小,根据
9、T=2 可知 ,摆钟振动的周期变大,走时变慢,故 D 错误。解题指南】解答本题时应明确以下三点:(1)由木板被水平匀速拉出获得长度为 木板所表示的时间。(2)从板上的曲线获得砂摆在相应时间内的振动情况。(3)单摆 的周期公式。【解析】选 A。由图乙可知 t=2T= =3s,T= T=2 可得摆长大约 A 正确。6.【解析】选 C。由两木块之间的最大静摩擦力为 f,以质量为 m 的木块为研究对象,可得整体的最大加速度 a= = ,则 此得最大振幅 A= ,故选 C。7.【解析】选 B、C。由 题 意知:T 甲 =2T 乙 ,A 甲 =2A 乙 。又因为 T=2 ,可得 :l 甲 =4l 乙 ,故
10、 B、C 正确,A 、D 错误。解析】选 B、D。根据图像可看出单摆的固有频率为 周期为2s。根据周期公式很容易算出摆长约为 1m,故 A 错误,B 正确; 若增大摆长,单摆周期将变长,固有频率变小,所以共振曲线的“峰” 将向左移动, 正确。9.【解析】选 B、C。从 图 像可以看出,摆球在平衡位置左 侧的运动时间为物理备课大师 免费】,在平衡位置右侧的运动时间为 6t,所以该单摆的周期为 30t,B 正确,A 错误;根据 L= 计算出摆线碰到障碍物前后的摆长之比为94,C 正确,D 错误。10.【解析】选 B、C。t=,弹簧振子的位移为正向最大值,而弹簧振子的加速度与位移大小成正比,方向与位
11、移方向相反,A 错误;在 t=t=个时刻,弹簧振子的位移相同,B 正确; 从 t=0 到 t=间内,弹簧振子从平衡位置向最大位移运动,位移逐渐增大,加速度逐渐增大,加速度方向与速度方向相反,弹簧振子做加速度增大的减速运动, t=,弹簧振子的位移为负向最大值,即弹簧的形变最大,弹簧的弹性势能最大,D 错误。11.【解析】只有 A 物体振动时,T 1= ,将物体 Q 固定在 A 上振动时,(6 分)解得 m=M( 这种装置比天平优越之处在于它可在完全失重时或太空中测物体质量。(6 分 )答案:M( 优越之 处在于它可在完全失重时或太空中测物体质量12.【解析】(1)在平衡位置,设弹簧压缩量为 x,有(M+m)g=得 x=(3 分)在最低点,设物体对平台压力大小为 牛顿第三定律可知,平台对物体的支持力大小也为 整体物理备课大师 免费】(x+A)-(M+m)g=(M+m)4 分)对 m,得 m/1=9N。(3 分)(2)在最高点,设物体对平台压力大小为 整体(M+m)(M+m)3 分)对 m,3 分)解得 m/2=1N。(2 分)答案:(1)9N (2)
