发布时间 : 星期一 文章2014高考物理错题本高考物理历年易错题集锦简谐振动全国通用-二轮复习更新完毕开始阅读
简谐振动
[第111页 第1题] (2013四川成都摸底)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l1=2 m、l2=1.5 m、l3=1 m、l4=0.5 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
[答案] D
[解析] 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。
[第111页 第2题] 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是( ) A.摆线越短越好
B.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的 C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期 [答案] C
[解析] 摆线长以1米较为合适,即A错。摆球的选取以体积小为好,故B错。单摆偏离平衡位置的角度以小于10°为好,故C正确。应测量摆球完成30次以上的全振动所用时间求周期,以减小实验的偶然误差,故D错。
[第111页 第3题] (2012北京理综,17,6分)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是( )
[答案] A
[解析] 如图所示,O为平衡位置,由题意知t=时,振子具有正向最大加速度,故此时振子应在A处,位移x为负的最大值。分析各图象知,只有A项正确。
[第111页 第4题] (2012重庆理综,14,6分)装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示。将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是( )
[答案] D
[解析] 由于试管在竖直方向近似做简谐运动,且静止时的位置为简谐运动的平衡位置。提起后在平衡位置上方,放手后由这一位置向下开始振动即从最高点向下振动。振动图象描述的是同一质点在不同时刻的振动情况,故D正确,A、B、C错误。
[第111页 第5题] (2011上海单科,5,2分)两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速v1、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f1,f2和A1,A2,则( ) A.f1>f2,A1=A2 B.f12,A1=A2 C.f1=f2,A1>A2 D.f1=f2,A12 [答案] C
[解析] 单摆的频率由摆长决定,摆长相等,频率相等,所以A、B错误;由机械能守恒,摆球在平衡位置的速度越大,其振幅越大,所以C正确,D错误。
[第111页 第6题] (2010安徽理综,14,6分)伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M
点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的
大小( )
A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关 C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关 [答案] C
[解析] 物体从同一高度沿不同弧线下滑,至最低点后,都能沿同一条弧线运动至同一水平高度处,说明物体沿不同弧线运动到最低点的速度相同,故C项对。
[第111页 第7题] (2012北京海淀期中)如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力,g取10 m/s2。对于这个单摆的振动过程,下列说法中正确的是( )
A.单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8 sin (πt) cm B.单摆的摆长约为1.0 m
C.从t=2.5 s到t=3.0 s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大 D.从t=2.5 s到t=3.0 s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小 [答案] ABD
[解析] 单摆的振幅为8 cm,周期T=2 s,所以角速度ω==π s-1,则A正确。由单摆的周期公式
T=2π,得摆长l≈1.0 m,则B正确。从t=2.5 s到t=3.0 s的过程中,摆球逐渐靠近平衡位置,所以
重力势能逐渐减少,C错。越靠近平衡位置,回复力越小,所以D正确。
[第111页 第8题] (2010全国Ⅰ,21,6分)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。t=0时刻振子的位移x=-0.1 m;t= s 时刻x=0.1 m;t=4 s 时刻x=0.1 m。该振子的振幅和周期可能为( )
A.0.1 m, s B.0.1 m,8 s C.0.2 m, s D.0.2 m,8 s [答案] ACD
[解析] 若振幅A=0.1 m,T= s,则 s为半周期,从-0.1 m 处运动到0.1 m处,符合运动实际,4 s- s= s 为一个周期,正好返回 0.1 m 处,所以A项正确。若 A=0.1 m,T=8 s, s只是T的,不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处,所以B错。若 A=0.2 m,T= s, s=,振子可以由-0.1 m处运动到对称位置,4 s- s= s=T,振子可以由0.1 m处返回0.1 m处,所以C对。若 A=0.2
m,T=8 s, s=2×,而sin =,即时间内,振子可以从平衡位置运动到0.1 m处;再经 s又
恰好能由 0.1 m 处运动到 0.2 m 处后,再返回0.1 m处,故D项正确。
[第112页 第9题] [2012天津理综,9(2)①]某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示。这样做的目的是( )
A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动 [答案] AC
[解析] 橡皮夹牢摆线的目的是保证摆球在摆动过程中摆长不变,同时也是为了在需要改变摆长时便于调节,A、C正确;与测量周期的准确性无关,与摆动是否能在同一平面内无关,B、D错误。
[第112页 第10题] (2013四川成都摸底)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(n+1)次摆动的时间