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1、选修3-4例题精选(按考点分类)75.简谐运动 简谐运动的表达式和图像1、质点做简谐运动其x—t图象如图,试确定①t1t2时刻位移②t1t2时刻运动方向③t1t2时刻a方向及a1、a2大小关系2、(2008江苏)描述简谐运动特征的公式是x=.自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下,若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动(填“是”或“不是”)简谐运动.答案:Asinωt;不是3、有两个简谐运动:和,它们的振幅之比是多少?它们的频率各是多少?答案:振幅分别为3a和9a,比值为3,频率分别为2b和4b4、如图,若质点在A对应的时刻,则其速度v、加速度a的大小的变化情况为
2、()A.v变大,a变小B.v变小,a变小C.v变大,a变小D.v变小,a变大5、一水平弹簧振子,规定水平向右为正方向。它的振动图象如图所示,则()A.图中A点对应的时刻,振子所受弹力方向水平向右B.图中A点对应的时刻,振子的速度方向水平向右C.在0~4s内振子作了1.75次全振动D.在0~4s内振子通过的路程为0.35cm,位移为06、如图所示,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑的水平面上作简谐运动,振动过程中A、B之间无相对运动。(1)试分析物体m作简谐运动的回复力的来源;(2)若弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的距离为x时,B
3、物体受到的回复力多大?25答案:(1)B物体对A物体的静摩擦力提供了回复力(2)76.单摆的周期与摆长的关系(实验、探究)1、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,①测摆长时,若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为_____________;②测周期时,当摆球经过______________位置时开始计时并计数l次,测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为______________。此外,请你从下列器材中选用所需器材,再设计一个实验,粗略测出重力加速度g,并参照示例填写下表(示例的方法不能再用)。A.天平;B.刻度尺;C.弹簧秤;D.电磁打点计时器;E
4、.带夹子的重锤;F.纸带;G.导线若干;H.铁架台;I.低压交流电源;J.低压直流电源;K.小车;L.螺旋测微器;M.斜面(高度可调,粗糙程度均匀)。所选器材(只填器材序号)简述实验方法(不要求写出具体步骤)示例B、D、E、F、G、H、I安装仪器,接通电源,让纸带随重锤竖直下落。用刻度尺测出所需数据,处理数据,得出结果。实验设计2、如图所示,为一单摆及其振动图像,由图回答下列问题:(1)单摆的振幅为_______cm,频率为________Hz,摆长约为________m.(2)振动图像中一周期内加速度为正并与速度同方向的时间范围是________,势能先减小后增大的时间
5、范围是________.(3)当在悬点正下方O′处有一光滑水平的钉可挡住摆线,且,则单摆周期变为________s.(4)单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量中变化的是()A.位移B.速度C.加速度D.回复力E.动能F.摆线张力3、(2009上海)做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的(C)A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变4、将一单摆向左拉至水平标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向右摆动.用频闪照相机拍到如图所示的单
6、摆运动过程的频闪照片,以下说法正确的是(AC)A.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4B.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶225C.摆线经过最低点时,线速度不变,半径减小,摆线张力变大D.摆线经过最低点时,角速度变大,半径减小,摆线张力不变大5.(2008北京东城目标检测)图甲是利用砂摆演示简谐运动图象的装置,当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂,在板上显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系曲线已知木板被水平拉动的速度为0.2m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验砂摆的摆长大约为(取g=π2)(A)A.0.56mB.0.65
7、mC.1.00mD.2.25m77.受迫振动和共振1.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则(B)驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固=60HzB.60Hz