1、第十二章第1讲(对应学生用书P295)考点题号错题统计简谐运动1、4、5、8、9、11单摆受迫振动2、3、6、7实验10一、选择题1(2014北京朝阳模拟)如图所示,一轻弹簧上端固定在天花板上,下端挂一个重为300 N的钩码,静止时弹簧伸长了3 cm.现将钩码竖直向下拉2 cm,然后无初速度释放,使钩码沿竖直方向振动,则钩码所受的最大回复力F及其振动的振幅A分别为()AF200 N,A2 cmBF200 N,A3 cmCF300 N,A3 cmDF500 N,A5 cm解析:选A由mgkx可得弹簧劲度系数k10 000 N/m,现将钩码竖直向下拉2 cm,然后无初速度释放,使钩码沿竖直方向振动
2、,则钩码所受的最大回复力Fkx10 000 N/m0.02 m200 N振动的振幅A2 cm,选项A正确2(2014成都摸底)如图所示,质量相同的四个摆球悬于同一根横线上,四个摆的摆长分别为l12 m、l21.5 m、l31 m、l40.5 m现以摆3为驱动摆,让摆3振动,使其余三个摆也振动起来,则摆球振动稳定后()A摆1的振幅一定最大B摆4的周期一定最短C四个摆的振幅相同D四个摆的周期相同解析:选D让摆3振动,则其余三个摆做受迫振动,四个摆的周期相同,选项D正确3(2014江西重点中学协作体联考)如图所示曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动开始时不转动摇把,让振子自由振
3、动,测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把,转速为240 r/min.则()A当振子稳定振动时,它的振动周期是0.5 sB当振子稳定振动时,它的振动频率是4 HzC当转速增大时,弹簧振子的振幅增大D当转速减小时,弹簧振子的振幅增大解析:选BD现匀速转动摇把,转速为240 r/min,驱动力频率为4 Hz,周期是0.25 s当振子稳定振动时,它的振动周期是0.25 s,振动频率是4 Hz,选项A错误B正确;当转速减小时,驱动力频率减小,接近固有频率2 Hz,弹簧振子的振幅增大,选项C错误D正确4(2014上海联考)如图所示为某弹簧振子在05 s内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是()A振动周
4、期为5 s,振幅为8 cmB第2 s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值C第3 s末振子的速度为正向的最大值D从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动解析:选C根据图象,周期T4 s,振幅A8 cm,A错误第2 s末振子到达波谷位置,速度为零,加速度为正向的最大值,B错误第3 s末振子经过平衡位置,速度达到最大值,且向正方向运动,C正确从第1 s末到第2 s末振子经过平衡位置向下运动到达波谷位置,速度逐渐减小,做减速运动,D错误5(2014江西八校联考)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x10sin cm,则下列关于质点运动的说法中正确的是()A质点做简谐运动的振幅为5 cmB质点
5、做简谐运动的周期为4 sC在t4 s时质点的速度最大D在t4 s时质点的位移最大解析:选C由x10sin cm可知,A10 cm, rad/s得T8 s,t4 s时,x0,说明质点在平衡位置,此时质点的速度最大、位移为0,所以只有C项正确6甲乙两单摆静止于平衡位置,摆球质量相同,摆长l甲l乙现给摆球相同的水平初速v,让其在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与能量分别为f1、f2和E1、E2,则它们的关系是()Af1f2,E1E2Bf1f2,E1E2Cf1f2,E1E2Df1f2,E1E2解析:选B给摆球相同的水平初速v,相当于给予单摆相同的机械能,E1E2,根据单摆周期公式,甲单摆周期较大,频
6、率较小,f1f2,选项B正确7甲、乙两人观察同一单摆的振动,甲每经过3.0 s观察一次摆球的位置,发现摆球都在其平衡位置处;乙每经过4.0 s观察一次摆球的位置,发现摆球都在平衡位置右侧的最高处,由此可知该单摆的周期不可能的是()A0.5 sB1.0 sC1.5 sD2.0 s解析:选C根据甲每经过3.0 s观察一次摆球的位置,发现摆球都在其平衡位置处,可知3.0 s是半周期的整数倍,即n1T/23.0 s;说明周期可能是6 s,3 s,2 s,1s,0.5 s等根据乙每经过4.0 s观察一次摆球的位置,发现摆球都在平衡位置右侧的最高处可知4.0 s是周期的整数倍,即n2T4.0 s,说明周期
7、可能是4 s,2 s,1 s,0.5 s等综合上述可知,说明周期可能是2 s,1 s,0.5 s,不可能的是1.5 s.8某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为xAsin t,则质点()A第1 s末与第3 s末的位移相同B第1 s末与第3 s末的速度相同C3 s末至5 s末的位移方向都相同D3 s末至5 s末的速度方向都相同解析:选AD由xAsin t知,周期T8 s将t1 s和t3 s代入关系式中求得两时刻位移相同,A正确画出对应的xt图象如图所示,由图象可以看出,第1 s末和第3 s末的速度方向,34 s和45 s的位移方向相反,3 s末至5 s末速度方向,故B、C错误,D正确二、非
8、选择题9. (2013新课标全国高考)如图所示,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0.当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A_A0(填“”“”或“”),T_T0(填“”“”或“”)解析:ab为一个整体时根据机械能守恒可知,(mamb)v2kA,ab间的粘胶脱开后,b匀速直线运动下去,a继续做简谐运动,根据机械能守恒可知mav2kA2,由上边两个式子可知AA0;根据公式T2 可知,ab分开后质量减小,故周期变小,TT0.答案:10(2014
9、成都摸底)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,某实验小组在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时,且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l,再用游标卡尺测得摆球的直径为d.(1)该单摆的摆长为_(2)该单摆的周期为_(3)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g_.(4)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的_A单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了B把n次摆动的时间误记为(n1)次摆动的时间C以摆线长作为摆长来计算D以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算解析:到第
10、n次经过最低点所用的时间的周期数为(n1)/2,该单摆的周期为T.由单摆周期公式,T2 ,联立解得g.若单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了,测量的周期增大,即t增大,由此可知,测得的重力加速度的值偏小;选项A错误;若把n次摆动的时间误记为(n1)次摆动的时间,由g可知测得的重力加速度的值总是偏大,选项B正确;若以摆线长作为摆长来计算,由g可知测得的重力加速度的值总是偏小,选项C错误;以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,由g可知测得的重力加速度的值总是偏大,选项D正确答案:(1)ld/2(2)(3)(4)BD11(2014温州十校联合体联考)弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两
11、点间做简谐运动,在t0时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在t0.2 s时,振子速度第一次变为v;在t0.5 s时,振子速度第二次变为v.(1)求弹簧振子振动周期T;(2)若B、C之间的距离为25 cm,求振子在4.0 s内通过的路程;(3)若B、C之间的距离为25 cm,从平衡位置计时,写出弹簧振子位移表达式,并画出弹簧振子的振动图象解析:(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示,由对称性可得:T0.52 s1.0 s.(2)若B、C之间的距离为25 cm,则振幅A25 cm12.5 cm振子4.0 s内通过的路程s412.5 cm200 cm(3)根据xAsin t,A12.5 cm,2得x12.5sin 2t(cm)振动图象为答案:(1)1.0 s(2) 200 cm(3)x12.5 sin2t(cm);图见解析