20xx屆新高考一輪復(fù)習(xí)人教版-141-機(jī)械振動(dòng)-學(xué)案-資料下載頁(yè)
2025-04-05 06:04本頁(yè)面
【正文】 s的時(shí)間內(nèi)，振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，D正確；t＝ s到t＝ s的時(shí)間內(nèi)，振子遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，加速度增大，E正確．答案：ADE練3 解析：從圖象中可以看出，兩彈簧振子的周期之比T甲∶T乙＝2∶1，則頻率之比f(wàn)甲∶f乙＝1∶2，D正確；彈簧振子的周期與振子的質(zhì)量、彈簧的勁度系數(shù)k有關(guān)，周期不同，說(shuō)明兩彈簧振子不同，A錯(cuò)誤；兩彈簧振子的振幅之比為2∶1，但由于彈簧的勁度系數(shù)k不一定相同，所以兩振子所受的回復(fù)力(F＝－kx)最大值之比F甲∶F乙不一定為2∶1，B錯(cuò)誤；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，振子到達(dá)平衡位置時(shí)位移為零，速度最大，振子到達(dá)最大位移處時(shí)速度為零，從圖象中可以看出，振子甲的速度為零時(shí)，振子乙恰好到達(dá)平衡位置，速度最大，C正確；振子乙的速度最大時(shí)振子甲有兩個(gè)可能的位置，一個(gè)是最大位移處，一個(gè)是平衡位置處，振子甲的速度不一定為零，E正確．答案：CDE例2 解析：(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中擺線的長(zhǎng)度要適當(dāng)長(zhǎng)些，一是使單擺的周期大一些，有利于周期的測(cè)量，二是可以使單擺的擺動(dòng)幅度大些，有利于實(shí)驗(yàn)觀察，故選項(xiàng)A正確；為了減小空氣阻力的影響，擺球應(yīng)選擇密度大、體積小的物體，故選項(xiàng)D正確．(2)單擺周期T＝tn，再根據(jù)單擺周期公式T＝2πLg，可解得g＝4π2n2Lt2.(3)T＝tn＝ s＝ s，g＝4π2LT2＝4 m/s2＝ m/s2.(4)根據(jù)單擺周期公式T＝2 πLg，可得T2＝4 π2gL，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近真實(shí)值，圖線a相對(duì)于圖線b向上平移，由T2＝4 π2gL可知L測(cè)量值小于真實(shí)值，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖線c與圖線b在相同的L時(shí)，圖線c的T2值小于圖線b的T2值，說(shuō)明圖線 c的T測(cè)量值偏小，由T＝tn，則有可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次，故選B正確；由T2＝4 π2gL知圖象的斜率k＝4 π2g，圖線c的斜率小，則其對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值，故選C錯(cuò)誤．(5)設(shè)A點(diǎn)到鐵鎖重心的距離為l，則T1＝2 πl(wèi)1+lg，T2＝2 πl(wèi)2+lg，可解得g＝4 π2l2l1T22T12 .答案：(1)AD (2)4π2n2Lt2 (3) (4)B 54 π2l2l1T22T12 練4 解析：由弧長(zhǎng)公式可知l＝θR，又結(jié)合題意所求的距離近似等于弧長(zhǎng)，則d＝5176。360176。2π cm＝ cm，結(jié)合題中保留1位小數(shù)和擺動(dòng)最大角度小于5176。，；由單擺的周期公式T＝2πl(wèi)g可知，單擺的周期與擺長(zhǎng)的平方根成正比，即T∝l，又由題意可知舊單擺周期與新單擺周期的比為10∶11，則1011＝ cml39。，解得l′＝ cm.答案： 練5 解析：(1)用單擺周期公式T＝2 πl(wèi)g測(cè)重力加速度，首先單擺要符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)要求，故單擺的最大擺角不超過(guò)5 176。，故擺的振幅不能太大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；為減小空氣阻力帶來(lái)的誤差，擺球質(zhì)量應(yīng)大些，體積應(yīng)小些，選項(xiàng)B正確；在用單擺測(cè)周期時(shí)不計(jì)擺線的質(zhì)量，故擺線盡量細(xì)些，為使擺動(dòng)過(guò)程擺長(zhǎng)不變，伸縮性小些，擺線長(zhǎng)些可以減小測(cè)量誤差，選項(xiàng)C正確；計(jì)時(shí)的起、止位置選在擺球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)處，誤差小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．(2)由單擺周期公式T＝2 πl(wèi)g得T2＝4 π2gl，其中l(wèi)為擺長(zhǎng)，即擺線長(zhǎng)度與擺球半徑之和，如果擺長(zhǎng)測(cè)量正確，無(wú)論測(cè)周期時(shí)是多數(shù)還是少數(shù)一個(gè)周期，由T＝tn知都會(huì)導(dǎo)致T值變化，從而導(dǎo)致g值變化，與題中g(shù)值不變相悖，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；如果周期測(cè)量正確，由題圖可知，圖線對(duì)應(yīng)的物理公式應(yīng)為T(mén)2＝4 π2g(l＋r)，故測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)直接將擺線的長(zhǎng)度作為了擺長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．答案：(1)BC (2)C4．解析：由單擺周期公式T＝2 πLg，知固有周期關(guān)系為T(mén)a＝Tc＜Tb，故A正確；因?yàn)門(mén)a＝Tc，所以c擺共振，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，c擺振幅較大，b擺的振幅最小，故B正確，C錯(cuò)誤；受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以三個(gè)單擺的頻率相同，周期相同，故b擺的周期等于t0，故D錯(cuò)誤；a擺的周期為t0，由T＝2 πLg，解得L＝gt02 4 π2，故E正確．答案：ABE5．解析：搖把勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率f＝n＝24060 Hz＝4 Hz，周期T＝1f＝ s，當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期及頻率均與驅(qū)動(dòng)力的周期及頻率相等，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，其頻率將更接近振子的固有頻率2 Hz，彈簧振子的振幅將增大，C錯(cuò)誤，D正確；外界對(duì)彈簧振子做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增大，振幅增大，故E正確．答案：BDE6．解析：A擺振動(dòng)后迫使水平繩振動(dòng)，水平繩又迫使B、C、D、E四擺做受迫振動(dòng)，由于物體做受迫振動(dòng)的周期總是等于驅(qū)動(dòng)力的周期，因此B、C、D、E四擺的周期跟A擺相同，驅(qū)動(dòng)力的頻率等于A擺的固有頻率fA＝1TA＝12πg(shù)l，其余四擺的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率關(guān)系：fB＝12π ≈，fC＝12π ≈，fD＝12πg(shù)2l≈，fE＝12πg(shù)l＝fA.可見(jiàn)只有E擺的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相等，它發(fā)生共振現(xiàn)象，其振幅最大，B、C、D三個(gè)擺均不發(fā)生共振，振幅各異，其中B擺的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相差最大，所以它的振幅最?。鸢福篈CD
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