1四川省宜宾市一中高四川省宜宾市一中高 20142014 级级 2015-20162015-2016 学年下期物理学年下期物理第三周物理试题第三周物理试题第一部分：双向细目表第一部分：双向细目表题序能力要求一级二级考点及知识点分值设计难度系数了解掌握综合应用1振动位移概念50.72回复力及受力分析50.653加速度和力的关系50.64单摆周期公式的理解50.75单摆的回复力50.66周期、频率概念辨析50.77简谐运动的理解50.6选择题8单摆理想化条件50.59振动 图像510振动图像理解5填空题11单摆等效加速度50.612振动多解问题100.713最大振幅问题100.5514单摆公式的应用120.6计算题15简谐振动的综合运130.52用第三周周练题第三周周练题一、选择题1如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是( )A大小为OC，方向向左B大小为OC，方向向右C大小为AC，方向向左D大小为AC，方向向右2如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是( )A物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力D物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力3做简谐运动的物体，其加速度a随位移x变化的规律应是下图中的( )4.已知在单摆a完成 10 次全振动的时间内，单摆b完成 6 次全振动，两摆长之差为 1.6 m，则两单摆长la与lb分别为( )Ala2.5 m，lb0.9 m Bla0.9 m，lb2.5 mCla2.4 m，lb4.0 m Dla4.0 m，lb2.4 m5下列有关单摆运动过程的受力说法，正确的是( )A单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C单摆经过平衡位置时所受的合力为零D单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力3t/s0t1t2t3 3t43-3y/cmt56-66.关于简谐运动的周期,频率,振幅,下列说法中哪些是正确的( )A振幅是矢量,方向从平衡位置指向最大位移处B周期和频率的乘积是一个常数C振幅增加,周期也必然增加,而频率减小D频率与振幅有关7.一个弹簧振子做简谐运动的周期是 0.025S,当振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s 时,振子的运动情况是( )A正在向右做减速运动 B正在向右做加速运动C正在向左做减速运动 D正在向左做加速运动8.单摆是为了研究振动而抽象出的理想化模型，其理想化条件是( )A摆线质量不计B摆线长度不伸缩C摆球的直径比摆线长度短得多D只要是单摆的运动就是一种简谐运动9.如图所示是一弹簧振子在水平面内做简谐运动的振动图象,则振动系统在( )At3和 t4时刻,振子具有不同的动能和速度Bt3和 t5时刻,振子具有相同的动能和不同的速度Ct1和 t4时刻,振子具有相同的加速度Dt2和 t5时刻,振子所受的回复力大小之比为 2:110.一弹簧振子沿x轴振动，振幅为 4 cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点图 14甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向图乙给出的四条振动图线，可用于表示振子的振动图像的是( )A若规定状态a时t0，则图像为B若规定状态b时t0，则图像为C若规定状态c时t0，则图像为D若规定状态d时t0，则图像为4二、填空题11.如图所示，倾角为的光滑斜面上，摆线长为 L，小球质量为 m,现将单摆上端固定在O点，平衡位置在O点做简谐运动时，周期为_三、计算题12.一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经 0.13 s质点第一次通过M点，再经 0.1 s 第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为多大？13如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA100 g，mB500 g，系统静止时弹簧伸长x15 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)14.有一单摆，其摆长l1.02 m，摆球的质量m0.10 kg，已知单摆做简谐运动，单摆振动 30 次用的时间t60.8 s，试求：(1)当地的重力加速度；(2)如果将这个单摆改为秒摆(周期为 2 s)，摆长应怎样改变，改变多少？515.如图所示为A、B两个简谐运动的位移时间图像试根据图像写出：(1)A的振幅是_cm，周期是_s；B的振幅是_cm，周期是_s.(2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式(3)在时间t0.05 s 时两质点的位移分别是多少？6第三部分：参考答案一、选择题1B 振子离开平衡位置的位移是以 O 点为起点，C 点为终点，大小为 OC，方向向右点评 运动学中的位移与计时起点有关，是由初位置指向末位置的有向线段，而简谐运动中的振动位移的起点总是平衡位置2D 物块 A 受到重力、支持力和摩擦力的作用摩擦力提供 A 做简谐运动所需的回复力，所以随时间变化其大小和方向都变化，D 选项正确3.B 以弹簧振子为例，Fkxma，所以 a，故 akx，故正确选项应kx m为 B.4.B 该题考查的是单摆的周期公式设两个单摆的周期分别为 Ta和 Tb，由题意10Ta6Tb，得 TaTb610.根据单摆周期公式 T2，可知 lT2，由此得 lalbT T 36100.则l gg 422 a2 bla1.60.9 m，36 10036lb1.62.5 m显见选项 B 正确100 10036点评 根据两单摆在相同时间内摆动的次数可以求出周期关系，再利用周期公式求出摆长5.B 单摆运动是在一段圆弧上的运动，因此单摆运动过程中不仅有回复力，而且有向心力，即单摆运动的合力不仅要提供回复力，而且要提供向心力，故选项 A 错误；单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力，而不是摆线拉力的分力，故选项 B 正确，D错误；单摆经过平衡位置时，回复力为零，向心力最大，故其合力不为零，故选项 C 错误6.B 7.B 8.ABC 9.BD 10.AD 振子在状态 a 时 t0，此时的位移为 3 cm，且向规定的正方向运动，故选项A 正确；振子在状态 b 时 t0，此时的位移为 2 cm，且向规定的负方向运动，图中初始位移不对，故选项 B 错误；振子在状态 c 时 t0，此时的位移为2 cm，且向规定的负方向运动，图中运动方向不对，故选项 C 错误；振子在状态 d 时 t0，此时的位移为4 cm，速度为零，故选项 D 正确7二、填空题11.解析 摆球静止在平衡位置 O时，绳上的拉力为 F拉mgsin ，所以 ggsin .F拉 m故周期为 T2 .l gsin 方法总结 单摆周期公式 T2，在一些情况中会有一些变化，l 为悬点到质心的l g距离，g 有时不是重力加速度，而要找出某些情景中的等效重力加速度 g.等效重力加速度的计算方法：用单摆静止时摆线上的张力除以摆球的质量三计算题12解析 质点的振动周期共存在两种可能性设质点在 AA范围内运动(1)如图甲所示，由 OMA 历时 0.13 s0.05 s0.18 s，则周期 T140.18 s0.72 s.(2)如图乙所示，由 OAM 历时 t10.13 s，由 MAM 历时 t20.1 s，设由OM 或由 MO 历时为 t，则 0.13 st2t0.1 s，故 t0.01 s，所以周期Tt1t2t0.24 s.甲 乙13(1)12.5 cm (2)50 m/s2解析 (1)设只挂 A 球时弹簧伸长量 x1.由(mAmB)gkx，得 k，mAg kmAmBgx即 x1x2.5 cm.mA mAmB振幅 Axx112.5 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(mAmB)gmAgmBgmAamaxamax5g50 m/s2.mBg mA814.(1)9.79 m/s2 (2)其摆长要缩短 缩短 0.027 m解析 (1)当单摆做简谐运动时，其周期公式 T2 ，由此可得 g42l/T2，只l g要求出 T 值代入即可因为 T s2.027 s.t n60.8 30所以 g42l/T2(43.1421.02)/2.0272 m/s29.79 m/s2.(2)秒摆的周期是 2 s，设其摆长为 l0，由于在同一地点重力加速度是不变的，根据单摆的振动规律有，T T0ll0故有 l0 m0.993 m.T2 0l T222 1.02 2.0272其摆长要缩短lll01.02 m0.993 m0.027 m.点评 当在摆角小于 10时，单摆的运动是简谐运动，周期为 T2 ，由公式可l g知只要测得周期 T 和摆长 l 就可计算当地的重力加速度；单摆的周期与振幅无关，与摆球的质量无关，在 g 不变的情况下，改变周期需改变摆长15.(1)0.5 0.4 0.2 0.8(2)xA0.5sin (5t) cm，xB0.2sin cm(2.5t) cm 2(3)xA cm，xB0.2sin cm245 8解析 (1)由图像知：A 的振幅是 0.5 cm，周期是 0.4 s；B 的振幅是 0.2 cm，周期是0.8 s.(2)由图像知：A 中振动的质点已振动了 周期，由 T0.4 s，得1 25，则简谐运动的表达式为 xA0.5sin (5t) cm.B 中振动的质点从平衡2 T位置沿正方向已振动了 周期，由 T0.8 s 得 2.5，则简谐运动的表1 4 22 T达式为 xB0.2sin (2.5t) cm. 2(3)将 t0.05 s 分别代入两个表达式中得：xA0.5sin(50.05)cm0.59cmcm，xB0.2sin(2.50.05)cm0.2sin cm.22 24 25 8