20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：131-機(jī)械振動(dòng)-【含答案】-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:41本頁(yè)面
【正文】 單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、B、C間來(lái)回振動(dòng)，若振動(dòng)中擺線與豎直方向夾角小于5176。，則此擺的周期是( D )A．2π B．2πC．2π D．π[解析] 根據(jù)T＝2π，該單擺有周期擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，周期擺長(zhǎng)為L(zhǎng)。故T＝π＋π＝π，故D正確。〔變式訓(xùn)練4〕(多選)如圖所示，用絕緣細(xì)線懸掛的單擺，擺球帶正電，懸掛于O點(diǎn)，擺長(zhǎng)為l，當(dāng)它擺過(guò)豎直線OC時(shí)便進(jìn)入或離開勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于單擺擺動(dòng)的平面向里，A，B點(diǎn)分別是最大位移處(擺球看作質(zhì)點(diǎn))。下列說(shuō)法中正確的是( ACD )A．A點(diǎn)和B點(diǎn)處于同一水平面B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)C．?dāng)[球在A點(diǎn)和B點(diǎn)處線上的拉力大小相等D．單擺的振動(dòng)周期仍為T＝2πE．單擺向右或向左擺過(guò)D點(diǎn)時(shí)，線上的拉力大小相等[解析] 擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，所以A，B在同一高度，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；擺球在B點(diǎn)不受洛倫茲力，與擺球在A點(diǎn)時(shí)受拉力大小相等，選項(xiàng)C正確；擺球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)雖然受洛倫茲力，但洛倫茲力總與速度方向垂直，不能提供回復(fù)力，所以不改變振動(dòng)的周期，選項(xiàng)D正確；單擺向右或向左擺過(guò)D點(diǎn)時(shí)，速度大小相等，但洛倫茲力的方向相反，所以線上的拉力不相等，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。2年高考1年模擬2 NIAN GAO KAO 1 NIAN MO NI1．(2019全國(guó)卷Ⅱ，34(1))如圖，長(zhǎng)為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a，繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)處，在O點(diǎn)正下方l的O′處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2176。)后由靜止釋放，并從釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí)，細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃酢ＴO(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x，向右為正。下列圖像中，能描述小球在開始一個(gè)周期內(nèi)的xt關(guān)系的是( A ) A B C D[解析] 擺長(zhǎng)為l時(shí)單擺的周期T1＝2π ，振幅A1＝lα(α為擺角)，擺長(zhǎng)為l時(shí)單擺的周期T2＝2π ＝π＝，振幅A2＝lβ(β為擺角)。根據(jù)機(jī)械能守恒得mgl(1－cos α)＝mg(1－cos β)，利用cos α＝1－2sin2，cos β＝1－2sin2，以及利用α很小時(shí)，近似計(jì)算sin α＝tan α＝α，解得β＝2α，故A2＝A1，故選項(xiàng)A正確。2．(2019江蘇13B)(多選)一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在偏角增大的過(guò)程中，擺球的( AC )A．位移增大 B．速度增大C．回復(fù)力增大 D．機(jī)械能增大[解析] 在單擺的偏角增大的過(guò)程中，擺球遠(yuǎn)離平衡位置，故位移變大，速度變小，回復(fù)力變大，機(jī)械能保持不變，選項(xiàng)A、C正確。3．(2020寧夏大學(xué)附中模擬)(多選)有時(shí)候當(dāng)我們打開鐵質(zhì)的水龍頭時(shí)，它就會(huì)發(fā)出很大、很刺耳的響聲，稍微開大或開小一點(diǎn)它就不響了，下面的解釋或者說(shuō)法中正確的是( BCD )A．水龍頭的振動(dòng)是自由振動(dòng)，振動(dòng)頻率是固有頻率B．水龍頭的振動(dòng)是受迫振動(dòng)，振動(dòng)頻率是驅(qū)動(dòng)力的頻率C．這是共振現(xiàn)象，稍微開大或開小改變了驅(qū)動(dòng)力的頻率D．換用塑料水龍頭，可能就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象了[解析] 根據(jù)題干中的“稍微開大或開小一點(diǎn)它就不響了”，可知這是改變了振動(dòng)頻率，所以可以確定發(fā)出響聲是因?yàn)榘l(fā)生了共振，水龍頭的振動(dòng)是受迫振動(dòng)，所以A錯(cuò)，B、C對(duì)；換用別的材質(zhì)的水龍頭，改變了固有頻率，可能遠(yuǎn)離了驅(qū)動(dòng)力的頻率，就不會(huì)發(fā)生共振了，所以D也對(duì)。4．(2020全國(guó)Ⅱ理綜，34(1)) cm的單擺做實(shí)驗(yàn)，要求擺動(dòng)的最大角度小于5176。， cm(保留1位小數(shù))。(提示：?jiǎn)螖[被拉開小角度的情況下，所求的距離約等于擺球沿圓弧移動(dòng)的路程)某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)新單擺，要求新單擺擺動(dòng)10個(gè)周期的時(shí)間與原單擺擺動(dòng)11個(gè)周期的時(shí)間相等。 cm。[解析] 設(shè)開始時(shí)將擺球拉離平衡位置的最大距離為d，根據(jù)題意可知，d約等于擺球沿圓弧移動(dòng)的最大弧長(zhǎng)s。根據(jù)已知圓心角對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)公式s＝2πL，有≈＝，擺長(zhǎng)L＝ cm，解得d≈ cm，取不大于d并保留一位小數(shù)的數(shù)值， cm。假設(shè)新單擺的周期為T1，原單擺的周期為T2。根據(jù)T＝2π，得出＝＝，L1＝L＝ cm. 13
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