高二物理知识点精练习复习题26.docx
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高二物理知识点精练习复习题26
第十二章第1单元机械振动
1.
(1)蜘蛛虽有8只眼睛,但视力很差,完全靠感觉来捕食和生活,它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动,当丝网的振动频率为f=200Hz左右时,网的振幅最大.对于落在网上的昆虫,当其翅膀振动的频率为________Hz左右时,蜘蛛能立即捕捉到它.
(2)如果该丝网共振时的最大振幅为0.5cm,试定性画出其共振曲线.
2.大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和________,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的________.
3.弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,B、C相距20cm.某时刻振子处于B点,经过0.5s,振子首次到达C点,求:
(1)振动的周期和频率;
(2)振子在5s内通过的路程及5s末的位移大小;
(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4cm处P点的加速度大小的比值.
4.有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度.已知该单摆在海平面处的周期是T0.当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h.(把地球看做质量均匀分布的半径为R的球体)
5.如图12-1-6所示,一个光滑的圆弧形槽半径为R,放在水平地
面上,圆弧所对的圆心角小于5°.AD的长为x,今有一小球m1以
沿AD方向的初速度v从A点开始运动,要使小球m1可以与固定在
D点的小球m2相碰撞,那么小球m1的速度v应满足什么条件?
6.如图12-1-7所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线.从三个图线可知,这三个物体振动的共同特点是具有________;三个物体中,最简单的振动是________的振动;图中心脏跳动的图线是某人的心电图,方格纸每个小方格的宽度是0.5cm,心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8cm/s,则此人的心率是________次/分.
7.如图12-1-8所示是某同学设计的测量物体质量的装置,其中P是光滑水平面,N是质量为M的带夹子的金属盒,金属盒两端分别连接轻质弹簧;Q是固定于盒子上的遮光片,利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率.已知弹簧振子做简谐运动时的周期T=2π
,其中m是振子的质量,k是常数.当空盒振动时,测得振动频率为f1;把一物体夹在盒中,并使其振动时,测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗?
如果不能,请说明理由;若能,请求出被测物体的质量.
8.如图12-1-9甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙所示是这个单摆的振动图象.根据图象回答:
(取π2=10)
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)开始时刻摆球在何位置?
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少?
9.如图12-1-10所示,A、B两物体的质量都为m,拉A
物体的细线与水平方向的夹角为30°时处于静止状态,
不考虑摩擦力,设弹簧的劲度系数为k.若悬线突然断开
后,A在水平面上做周期为T的简谐运动,当B落地
时,A恰好将弹簧压缩到最短,求:
(1)A振动时的振幅;
(2)B落地时的速度.
第十二章第1单元机械振动
【参考答案与详细解析】
1.解析:
(1)当驱动力的频率等于物体的固有频率时物体发生共振,物体的振幅最大,故昆虫翅膀的振动频率应为200Hz左右.
(2)共振曲线如图所示.
答案:
(1)200
(2)见解析图
2.解析:
风浪冲击力的频率要远离轮船摇摆的频率才不会使轮船发生共振,才能防止倾覆.
答案:
速度 频率
3.解析:
(1)由题意可知,振子由B→C经过半个周期,即
=0.5s,故T=1.0s,
f=
=1Hz.
(2)振子经过1个周期通过的路程s1=0.4m.振子5s内振动了五个周期,回到B点,通过的路程:
s=5s1=2m.
位移x=10cm=0.1m
(3)由F=-kx可知:
在B点时FB=-k×0.1
在P点时FP=-k×0.04
故
=
=5∶2.
答案:
(1)1.0s 1.0Hz
(2)2m 0.1m (3)5∶2
4.解析:
根据单摆周期公式得T0=2π
,T=2π
,其中l是单摆长度,g0和g
分别是两地点的重力加速度.根据万有引力定律公式可得g0=G
,g=G
由以上各式可解得h=(
-1)R.
答案:
(
-1)R
5.解析:
把m1的运动分成两个分运动,其一是沿AD方向的匀速运
动,其二是沿AB圆弧的运动,实际相当于摆长等于圆弧槽半径
的单摆运动.
在AD方向上:
x=vt①
在AB弧上运动,等效成单摆运动:
t=nT②
又T=2π
③
由②③两式可得:
t=2nπ
(n=1,2,3…)
代入①式得:
v=
=
(n=1,2,3…).
答案:
v=
(n=1,2,3……)
6.答案:
周期性 弹簧振子 67.5
7.解析:
由弹簧振子的周期公式可知,其周期是振子质量的函数,只要知道夹入物体前、后振子的周期,就可求出物体的质量.
空盒时,
=T1=2π
设物体质量为m,盒内装入物体后
=T2=2π
联立可解m=
M.
答案:
见解析
8.解析:
(1)由图乙可知T=0.8s
则f=
=1.25Hz
(2)由图乙知,开始时刻摆球在负向最大位移处,因向右为正方向,所以开始时摆球应在B点.(3)由T=2π
,得:
l=
≈0.16m.
答案:
(1)1.25Hz
(2)B点 (3)0.16m
9.解析:
(1)线断前,线的拉力F=mg,
设此时弹簧伸长为x0,
Fcos30°=kx0,得x0=
.
线断后,在弹力作用下,A做简谐运动的振幅为
A=x0=
.
(2)A将弹簧压缩到最短经历的时间为
t=(
+n)T(n=0,1,2…),
在t时间末B落地,速度v为
v=gt=
gT(n=0,1,2…).
答案:
(1)
(2)
gT(n=0,1,2…)
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- 物理 知识点 精练 复习题 26