14机械振动机械波光学提能练习.docx

《机械振动机械波光学》提能练习  PAGE \* MERGEFORMAT 45 练习（一） 1．某单摆由1 m长的摆线连接—个直径2 cm的铁球组成，关于单摆周期，以下说法正确的是(　　) A．用等大的铜球代替铁球，单摆的周期不变 B．用大球代替小球，摆长会变化，单摆的周期不变 C．摆角从5°改为3°，单摆的周期会变小 D．将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大 解析　根据单摆周期公式和单摆做简谐运动的等时性可知，用等大的铜球代替铁球，单摆的周期不变，选项A正确；由于摆长是从悬点到摆球中心的长度，故在用同样长的摆线连接铁球时，用大球代替小球，摆长会变化，单摆的周期会改变，选项B错误；单摆在小摆角下的摆动周期一样，选项C错误；将单摆从赤道移到北极，重力加速度增大，单摆的周期会变小，选项D错误。 答案　A 2.如图11所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为(　　) 图11 A．1 Hz B．3 Hz C．4 Hz D．5 Hz 解析　因把手每转动一周，驱动力完成一次周期性变化，即把手转动频率即为驱动力的频率．弹簧振子做受迫振动，而受迫振动的频率等于驱动力的频率，与振动系统的固有频率无关，故A正确。 答案　A 3.一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线，如图12所示，下列说法正确的是(　　) 图12 A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动 B．在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反 C．在t2＝5 s和t3＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同 D．在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大 解析　在t从0到2 s时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，选项A错误；从题图中可以看出，在t1＝3 s和t2＝5 s时，振子所受的回复力大小相等，振子的速度大小相等，速度方向相同，选项B错误；从题图中可以看出，在t2＝5 s和t3＝7 s时，回复力大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大小相等，方向相同，选项C正确；从题图中可以看出，t＝2 s时刻弹簧振子所受的回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，选项D错误。 答案　C 4．(2014·浙江卷，17)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是(　　) A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s 解析　由振动周期T＝3.0 s、ω＝eq \f(2π,T)、A＝20 cm知，游船做简谐运动的振动方程x＝Asin ωt＝20sineq \f(2π,3)t(cm)。在一个周期内，当x＝10 cm时，解得t1＝0.25 s，t2＝1.25 s。游客能舒服登船的时间Δt＝t2－t1＝1.0 s，选项C正确，选项A、B、D错误。 答案　C 5．(多选) (2014·武汉部分学校联考)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x＝Asin ωt，振动图象如图13所示，则(　　) 图13 A．弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同 B．简谐运动的频率为eq \f(1,8) Hz C．第3 s末，弹簧振子的位移大小为eq \f(\r(2),2)A D．弹簧振子在第3 s末与第5 s末的速度方向相同 解析　在水平方向上做简谐运动的弹簧振子，其位移x的正、负表示弹簧被拉伸或压缩，所以弹簧在第1 s末与第5 s末时，虽然位移大小相同，但方向不同，弹簧长度不同，选项A错误；由图象可知，T＝8 s，故频率为f＝eq \f(1,8) Hz，选项B正确；ω＝eq \f(2π,T)＝eq \f(π,4) rad/s，则将t＝3 s代入x＝Asineq \f(π,4)t，可得弹簧振子的位移大小x＝eq \f(\r(2),2)A，选项C正确；第3 s末至第5 s末弹簧振子沿同一方向经过关于平衡位置对称的两点，故速度方向相同，选项D正确。 答案　BCD ▲在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是(　　) A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率 解析　飞机飞