【优化指导】高考物理总复习 课时作业18 简谐运动和受迫振动 新人教版.doc

【优化指导】2013高考物理总复习 课时作业18 简谐运动和受迫振动 新人教版2如图所示是某单摆做简谐运动的振动图象，由图象可以判定()a从t1到t2时间内摆球的动能不断增大，势能不断减小b从t2到t3时间内振幅不断增大ct3时刻摆球处于最低点处，动能最大dt1、t4两时刻摆球的动能、动量都相同解析：从t1到t2时间内摆球在回复力作用下向平衡位置运动，回复力是动力，摆球做加速运动，速度越来越大，所以摆球动能不断增大，由机械能守恒，势能不断减小，a正确简谐运动是等幅振动，从t2到t3时间内振幅不变，位移变大，速度变小，动能变小，b、c不正确t1、t4两时刻摆球的位移相同，所以速度大小相同t1时刻，速度方向为负，t4时刻，速度方向为正，所以这两个时刻动能相同，动量不相同，d错误答案：a3如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中()a甲的振幅大于乙的振幅b甲的振幅小于乙的振幅c甲的最大速度小于乙的最大速度d甲的最大速度大于乙的最大速度解析：由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅是相等的，a、b错；两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小，所以c正确，d错误答案：c4弹簧振子做简谐运动，t1时刻速度为v，t2时刻速度也为v，且方向相同已知(t2t1)小于周期t，则(t2t1)(v0)()a可能大于b可能小于c一定小于 d可能等于解析：如图所示，弹簧振子在a、a间做简谐运动，o为平衡位置，c、c分别是oa和oa间的关于o点对称的两位置根据对称性，c、c两位置速度大小一定相等，设为v.若c对应t1时刻，c对应t2时刻，在coc的过程中，速度均向右，满足(t2t1)t，则0t2t1.可以看出，c、c可无限靠近o，也可分别无限靠近a、a，即t2t1可小于，也可大于，故a、b正确若c对应t1时刻，c对应t2时刻，从cacocac的过程中，c、c的速度满足条件由图可知t2t1t，所以c、d不正确答案：ab5摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t0)，当振动至t 时， 摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是()解析：从t0时至t ，这段时间为t，经过t摆球具有负向最大速度，说明在t时刻，摆球在平衡位置，且正由平衡位置向负向最大位移处振动，答案为c.答案：c6做简谐运动的水平弹簧振子，其振子的质量为m，振动过程中的最大速度为v，从某一时刻算起，半个周期中()a弹力做功一定等于零b弹力做的功可能是零到mv2之间的某一值c弹力的冲量一定为零d弹簧和振子系统的机械能和动量都守恒解析：作出振动图象如图所示任取一时刻t1起，经一定为t2时刻，以平衡位置对称，速度大小相等水平振子只受弹力，由动能定理wek0，a对，b错弹力冲量ip0，c错系统机械能守恒但动量不守恒，d错答案：a7如图所示，物体a和b用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，a的质量为m，b的质量为m，弹簧的劲度系数为k.当连接a、b的绳突然断开后，物体a将在竖直方向上做简谐运动，则a振动的振幅为()a.b.c. d.解析：物体a振动的平衡位置弹簧弹力和a物体重力相等物体b将a拉至平衡位置以下最大位移x处，故a振动的振幅为，a正确答案：a8如图所示，ac是一段半径为2 m的光滑圆弧轨道，圆弧与水平面相切于a点，bc7 cm.现将一个小球先后从曲面的顶端c和圆弧中点d由静止开始释放，到达底端时的速度分别为v1和v2，所用时间分别为t1和t2，则()av1v2，t1t2 bv1v2，t1t2cv1v2，t1t2 dv1v2，t1t2解析：小球两次运动均可看成类单摆运动虽然释放的高度不同，但所用时间均为，故t1t2.根据机械能守恒知，从c点下滑至a点的高度差大，故由c点运动到a点时的速度大，即v1v2.答案：a9一根轻弹簧原长8 cm劲度系数为k50 n/m，一端固定在天花板上，另一端连着小球，将小球拉离平衡位置后释放某同学研究其中的一段运动，作出弹簧长度随时间变化的图象如图所示，重力加速度g取10 m/s2，由图象可以判断()a小球做简谐运动的频率为4 hz，振幅为4 cmb小球的质量为0.1 kgc2 s末至4 s末弹力对小球做的功为零d3 s末小球的加速度为10 m/s2解析：由图象可知小球做简谐运动的周期为4 s，频率为0.25 hz，振幅为4 cm，选项a错误；由图象可知小球的平衡位置在l10 cm处，即弹簧伸长x2 cm，由kxmg可得小球的质量为mkx/g0.1 kg，选项b正确；根据弹力做功与路径无关可知，2 s末至4 s末弹力对小球做的功为零，选项c正确；3 s末弹簧压缩x8 cm6 cm2 cm，小球受到弹簧向下的弹力kx和重力作用，其加速度为a20 m/s2，选项d错误答案：bc10如图所示为两个单摆做受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是()a两个单摆的固有周期之比为tt25b若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比为ll425c图线若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1 md若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线是月球上的单摆的共振曲线解析：由共振曲线及共振的条件可知，和的固有频率分别为0.2 hz和0.5 hz，周期之比tt52，所以a错由单摆的周期公式t2 可知，lltt254，b错同时可知，l1 m，c正确当摆长相等时，重力加速度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故d错误答案：c11有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度已知该单摆在海平面处的周期是t0.当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为t.求该气球此时离海平面的高度h.(把地球看做质量均匀分布的半径为r的球体)解析：单摆的振动周期公式为t2，据题意llsin ，所以a球振动的周期t2.设b球自由下落的时间为t