ImageVerifierCode 换一换
格式:DOCX , 页数:9 ,大小:2.05MB ,
资源ID:978457      下载积分:5 金币
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝扫码支付
验证码:   换一换

加入VIP,免费下载
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.ketangku.com/wenku/file-978457-down.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(2020-2021学年高中物理 第十一章 机械振动测评(含解析)新人教版选修3-4.docx)为本站会员(高****)主动上传,免费在线备课命题出卷组卷网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知免费在线备课命题出卷组卷网(发送邮件至service@ketangku.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

2020-2021学年高中物理 第十一章 机械振动测评(含解析)新人教版选修3-4.docx

1、第十一章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第16题只有一项符合题目要求,第710题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端挂在天花板上,O点为弹簧自然伸长时下端点的位置。当在弹簧下端挂钩上挂一质量为m的砝码后,砝码开始由O位置起做简谐运动,它振动到下面最低点位置A距O点的距离为l0,则()A.振动的振幅为l0B.振幅为l02C.平衡位置在O点D.平衡位置在OA中点B的上方某一点答案B2.质点沿x轴做简谐运动,平衡位置为坐标原点O,质点经过a点和

2、b点时速度相同,所花时间tab=0.2 s;质点由b点再次回到a点花的最短时间tba=0.4 s。则该质点做简谐运动的频率为()A.1 HzB.1.25 HzC.2 HzD.2.5 Hz解析由题意知a、b两点关于O点对称,由tab=0.2 s、tba=0.4 s知,质点经过b点后还要继续向最大位移处运动,直到最大位移处,然后再回来经b点到a点,则质点由b点到最大位移处再回到b点所用时间为0.2 s,则T4=12tab+12(tba-tab),解得周期T=0.8 s,频率f=1T=1.25 Hz。答案B3.关于简谐运动的周期,以下说法错误的是()A.间隔一个周期的两个时刻,物体的振动情况完全相同

3、B.间隔半个周期奇数倍的两个时刻,物体的速度和加速度可能同时相同C.半个周期内物体动能的变化一定为零D.一个周期内物体势能的变化一定为零解析根据周期的意义知,物体完成一次全振动,所有的物理量都恢复到初始状态,故选项A、D正确;当间隔半个周期的奇数倍时,所有的矢量都变得大小相等、方向相反,故选项B错误;由于间隔半个周期各矢量大小相等,所以物体的动能必定相等,没有变化,故选项C正确。答案B4.如图所示,三根细线于O点处打结,A、B两端固定在同一水平面上相距为L的两点上,使AOB成直角三角形,BAO=30。已知OC线长是L,下端C点系着一个小球(忽略小球半径),下面说法正确的是()A.让小球在纸面内

4、摆动,周期T=2LgB.让小球在垂直纸面方向摆动,周期T=23L2gC.让小球在纸面内摆动,周期T=23L2gD.让小球在垂直纸面内摆动,周期T=2Lg解析让小球在纸面内摆动,周期T=2Lg。让摆球在垂直纸面内摆动,摆球以OC的延长线与AB交点为中心摆动,摆长为L+L2cos 30=L+34L,周期T=24+34gL。答案A5.如图所示,A、B分别为同一单摆做简谐运动时摆球的两个不同位置。其中,位置A为摆球摆动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中()A.位于B处的动能最大B.位于A处时势能最大C.在位置A的势能等于在位置B的动能D.在位置B的机械能

5、大于在位置A的机械能解析单摆摆动过程中,机械能守恒,在最高点时重力势能最大,最低位置时动能最大,故选项B正确,选项A错误;在B点,EB=EkB+EpB=EpA,故选项C、D均错误。答案B6.(2019广东高考模拟)下列说法错误的是()A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变C.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率D.已知弹簧振子初始时刻的位置、振幅及周期,仍不一定能确定振子在任意时刻的位置解析根据单摆的周期公式T=2Lg,得T2=42gL;在同一地点,g一定,则知T2与L成正比,即单摆做简谐振动的周期的

6、平方与其摆长成正比,故A错误。弹簧振子做简谐振动时,振动系统的机械能守恒,即振动系统的势能与动能之和保持不变,故B正确。系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,与固有频率无关,故C正确。振动质点在同一位置振动方向有两种,所以已知弹簧振子初始时刻的位置,不知道初始时刻振子的振动方向,根据振动周期,不能知道振子在任意时刻运动速度的方向,不能确定振子在任意时刻的位置,故D正确。答案A7.如图所示,两个质量分别为m0和m的小球,悬挂在同一根水平细线上,当m0在垂直于纸面的平面内摆动时,下列说法正确的是()A.两摆的振动周期是相同的B.当两摆的摆长相等时,m摆的振幅最大C.悬挂m0

7、的竖直细线长度变化时,m的振幅不变D.m摆的振幅可能超过m0摆的振幅解析m0摆动时,m摆做受迫振动,稳定后,m摆的振动周期等于驱动力的周期,即等于m0摆的周期,故选项A正确;当m摆长与m0摆长相等时,两者的固有频率相等,而m0摆的固有周期就是使m做受迫振动的驱动力周期,可见m摆处于共振状态,故选项B正确;m0摆摆长发生变化,就是使m做受迫振动的驱动力周期发生变化,由于m的固有周期不变,这样两个周期差别就发生了变化,因而m的振幅也会发生变化,选项C错误;单摆振动的能量不仅与振幅有关,还跟振动系统的质量有关。如果m0的质量比m大得多,从m0向m传递的能量有可能使m的振幅大于m0的振幅,故选项D正确

8、。答案ABD8.(2019湖北孝感高三模拟)弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,把小钢球从平衡位置向左拉开一段距离,放手让其运动,从小钢球通过平衡位置开始计时,其振动图象如图所示,下列说法正确的是()A.钢球振动周期为2 sB.在t0时刻弹簧的长度为4 cmC.钢球振动一个周期,通过的路程等于10 cmD.钢球振动方程为y=5sin t cm解析从图中可得钢球振动的周期为2 s,A正确。因为钢球是在水平面上振动,所以钢球位于振动的平衡位置时弹力为零,即弹簧的形变量为零,t0时刻弹簧的形变量为4 cm,B错误。钢球振动一个周期,通过的路程等于45 cm=20 cm,C错误。=2T= rad/s,A

9、=5 cm,故钢球振动方程为y=5sin t cm,D正确。答案AD9.如图所示,下列说法正确的是()A.振动图象上的A、B两点振动物体的速度相同B.在t=0.1 s和t=0.3 s时,质点的加速度大小相等、方向相反C.振动图象上A、B两点的速度大小相等、方向相反D.质点在t=0.2 s和t=0.3 s时的动能相等解析A、B两点位移相同,速度大小相等,但方向相反,故选项A错,选项C对;t=0.1 s和t=0.3 s质点离开平衡位置的位移最大,方向相反,由F=-kx,a=-kxm可知选项B对;t=0.2 s时,物体通过平衡位置,速度最大,动能最大,而t=0.3 s时,速度为零,动能最小,故选项D

10、错。答案BC10.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图乙所示。当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图丙所示。若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,A表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则()A.由图线可知T0=4 sB.由图线可知T0=8 sC.当T在4 s附近时,A显著增大;当T比4 s小得多或大得多时,A

11、很小D.当T在8 s附近时,A显著增大;当T比8 s小得多或大得多时,A很小解析图乙是弹簧振子未加驱动力时的周期,故由图线读出的周期为其振动的固有周期,即T0=4 s。图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线,做受迫振动的物体,其振动的周期等于驱动力的周期,即T=8 s。当受迫振动的周期与驱动力的周期相同时,其振幅最大;周期差别越大,其运动振幅越小。答案AC二、填空题(本题共2个小题,共20分)11.(10分)(2019上海卷)在“用单摆测量重力加速度实验”中,使用下列实验器材。A.1.2 m的细线B.2 m的弹性绳C.带孔的小铁球D.带孔的软木球E.光电门传感器(1)应选用哪种绳,应选用哪种球

12、,光电门的摆放位置为(选填“最高点”或“最低点”)。(2)右图为光电门传感器电流强度I与t的图象,则周期为()A.t1B.t2-t1C.t3-t1D.t4-t1(3)甲同学用秒表做该实验,但所得周期比该实验得到的大,则可能的原因是。解析(1)单摆实验时,弹性绳在运动过程中长度会发生改变,导致摆长变化,所以应选1.2 m的细线;为了减小实验误差,摆球选择质量大、体积小的铁球;在测量时间时,因为最高点附近速度小,最低点附近速度大,所以光电门应摆在最低点附近,测量误差小。(2)单摆运动一个周期经过平衡位置两次,根据图象可知周期为t3-t1。(3)用秒表计时,测的周期为N次全振动对应的总时间,再进行求

13、解单次的时间即为周期,测量结果偏大,可能是开始计时时,秒表太早按下,测量时间偏长,周期偏大。答案(1)AC最低点(2)C(3)开始计时时,秒表太早按下,测量时间偏长,周期偏大12.(10分)(2019江苏扬州中学高三月考)如图甲所示,在一条张紧的绳子上挂几个摆,当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来,达到稳定时b摆和c摆的周期大小关系是:TbTc,三个摆中摆的振幅最大,图乙是c摆稳定以后的振动图象,重力加速度为g,不计空气阻力,则a摆的摆长为。解析a摆摆动起来后,通过水平绳子对b、c两个摆施加周期性的驱动力,使b、c两摆做受迫振动,两摆做受迫振动的频率等于驱

14、动力的频率,由于驱动力频率相同,故两摆的周期相同;受迫振动中,当固有频率等于驱动力频率时,出现共振现象,振幅达到最大,由于c摆的固有频率与a摆的相同,故c摆发生共振,振幅最大;a摆的固有周期与c摆的相同,由图乙可知,振动周期为T=t0,由单摆周期公式T=2Lg,即t0=2Lg,得摆长为L=gt0242。答案=cL=gt0242三、计算题(本题共3小题,共40分)13.(12分)几个登山运动员登上一座地图上没有标明高度的山峰,他们只带了一些轻质细绳子、钢卷尺、可当作停表用的手表,山顶上还有形状不规则的石子和矮树,他们知道地球半径为R0,海平面处的重力加速度为g0。请根据以上条件,为他们设计测量山

15、峰海拔高度的方法。(1)写出操作步骤和需要直接测量的物理量(物理量用字母符号表示);(2)推导出用以上直接测出的物理量表示山峰海拔高度的计算式(要求写出推导过程)。解析(1)用细绳和石子做一个单摆悬挂在树上,用钢卷尺量出摆绳长L1,用手表测出摆动周期T1,改变摆绳长至L2,测出摆动周期T2。(2)由(1)得山顶的重力加速度g=42(L1-L2)T12-T22。因为地面的重力加速度g0=GMR02,山顶的重力加速度g=GM(R0+h)2,由上述两式可得h=R02g0(T12-T22)L1-L2-R0。答案见解析14.(12分)如图所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,mA=100 g,mB=500

16、g,系统静止时弹簧伸长x=15 cm,未超出弹性限度。若剪断A、B间绳,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10 m/s2)解析(1)设只挂A球时弹簧伸长量x1=mAgk由(mA+mB)g=kx,得k=(mA+mB)gx,即x1=mAmA+mBx=2.5 cm振幅A=x-x1=12.5 cm。(2)剪断细绳瞬间,A受弹力最大,合力最大,加速度最大。根据牛顿第二定律得F=(mA+mB)g-mAg=mAamaxamax=mBgmA=5g=50 m/s2。答案(1)12.5 cm(2)50 m/s215.(16分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量

17、快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,AOB=COB=,小于5且是未知量。图乙表示由计算机得到的小球对摆线的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息求:(g取10 m/s2)(1)单摆的振动周期和摆长;(2)摆球的质量;(3)摆球运动过程中的最大速度。解析(1)由题图乙可知周期T=0.4 s由T=2lg,有l=T242g解得l=0.4 m。(2)小球在B点所受拉力最大,Fmax=0.510 N有Fmax-mg=mv2l在A和C点所受拉力最小,Fmin=0.495 N,有Fmin=mgcos 从A到B的过程中摆球的机械能守恒,有mgl(1-cos )=12mv2由式解得m=Fmax+2Fmin3g=0.05 kg。(3)由式解得v0.283 m/s。答案(1)0.4 s0.4 m(2)0.05 kg(3)0.283 m/s

网站客服QQ:123456
免费在线备课命题出卷组卷网版权所有
经营许可证编号:京ICP备12026657号-3