2022年《大高考》高考物理配套课件+配套练习专题十四机械振动与机械波五年高考真题2 .pdf

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1、考点一机械振动12015 山东理综， 38(1)(难度)(多选)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为 y0.1sin(2.5t)m.t0 时刻，一小球从距物块h 高处自由落下；t0.6 s时， 小球恰好与物块处于同一高度 取重力加速度的大小g10 m/s2.以下判断正确的是 () ah1.7 m b简谐运动的周期是0.8 s c0.6 s内物块运动的路程是0.2 m dt0.4 s时，物块与小球运动方向相反解析t0.6 s时， 物块的位移为 y0.1sin(2.50.6)m0.1 m, 则对小球h|y|12gt2，解得 h1

2、.7 m，选项 a正确；简谐运动的周期是T222.5s0.8 s，选项 b 正确； 0.6 s内物块运动的路程是3A0.3 m，选项 c错误；t0.4 sT2，此时物块在平衡位置向下振动, 则此时物块与小球运动方向相同，选项 d 错误答案ab 2(2014 安徽理综， 14，6 分)(难度)在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页

3、，共 23 页 - - - - - - - - - - 荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系已知单摆摆长为 l，引力常量为 G，地球质量为 M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期 T 与距离 r 的关系式为 () AT2rGMlBT2rlGMCT2rGMlDT2lrGM解析由单摆周期公式 T2lg及黄金代换式 GMgr2，得 T2rlGM.答案B 3(2014 浙江理综， 17，6 分)(难度)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

4、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 () A0.5 sB0.75 sC1.0 sD1.5 s 解析解法一由题意知，游客舒服登船时间t23T421.0 s.解法二设振动图象表达式为yA sin t，由题意可知 t16或t256，其中 2T23 rad/s，解得 t10.25 s或 t21.25 s，则游客舒服登船时间tt2t11.0 s.答案C 4 2013 江苏单科，12B(1)(难度)如图所示的装置 ,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

5、为 _A1 HzB3 HzC4 HzD5 Hz 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 解析弹簧振子做受迫振动，稳定时其振动频率等于驱动力的频率，则把手转动的频率 f1 Hz，选项 A 正确答案A 5(2013 上海单科， 4, 2 分)(难度)做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 () A位移B速度C加速度D回复力解析做简谐运动的物体，经过同一位置时，位移、回复力和加速度是确定不变的，而速度的方向可能不同，故A

6、、C、D 错误， B 正确答案B 6(2012 重庆理综， 14，6 分)(难度)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是 () 解析试管被竖直提起少许，说明试管在其平衡位置以上最大位移处释放，因规定竖直向上为正方向，故选项D 正确答案D 72014 山东理综， 38(1)(难度)(多选)一列简谐横波沿直线传播 以波源 O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A 的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距 0.9 m以下判断正确的是 () 精品资料 -

7、- - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 23 页 - - - - - - - - - - A波长为 1.2 m B波源起振方向沿y 轴正方向C波速大小为 0.4 m/s D质点 A 的动能在 t4 s时最大解析由图可知波源起振后3 s质点 A 开始振动 , 故波速大小 vxt0.9 m3 s0.3 m/s, C 错误；由图知波的周期即质点A 的振动周期 T4 s, 故该波的波长 v-t1.2 m，A 正确；因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，故由图知 B 正确；由图知 t4 s时质点 A

8、处于正向最大位移处，此时质点 A 的速度为零、动能为零，故D 错误答案AB 82013 新课标全国 , 34(1)(难度)如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子 ,该物块是由 a、b 两个小物块粘在一起组成的物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为 T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b 之间的粘胶脱开；以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和 T，则A_A0(填“”、“”或“”)，T_T0(填“”、“”或“” )解析振子振动时机械能守恒，物块通过平衡位置，a、b 脱开后，振子的动能减小，根据机械能守恒定律可知， 振子的最大弹性势能也减小， 振幅减小，即 AA0；振子从平

9、衡位置到最大位移的过程中，速度变化与a、b 脱开之前相等，但距离减小，故时间减小，所以周期减小，即TT0.答案9(2012 全国卷，25, 19 分)(难度 )一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为 R.假定地球的密度均匀 已知质量精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d. 解析根据万有引力定律，地面处质量为m的物体的重力为mgGmMR2式中， g 是地

10、面处的重力加速度， M 是地球的质量，设 是地球的密度，则有 M43R3摆长为 l 的单摆在地面处的摆动周期T2lg若该物体位于矿井底部，则其重力mgGmM（Rd）2式中 g是矿井底部的重力加速度，且M43(Rd)3在矿井底部此单摆的周期为T 2lg由题意得 TkT联立以上各式得 d(1k2)R答案(1k2)R考点二机械波1(2015 北京理综， 15, 6 分)(难度)周期为 2.0 s的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P 沿 y 轴负方向运动，则该波 () A沿 x 轴正方向传播，波速v20 m/s B沿 x 轴正方向传播，波速v10 m/s C沿 x 轴负方向

11、传播，波速v20 m/s D沿 x 轴负方向传播，波速v10 m/s 解析已知 P 点的运动方向为沿y 轴负方向，可知波沿x 轴正方向传播；由波的图象可知 20 m，又 T2.0 s，则波速 vT10 m/s.故 B 选项正确精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 答案B 2(2015 四川理综， 2，6 分)(难度)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下

12、30次,甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波 () A频率是 30 Hz B波长是 3 m C波速是 1 m/s D周期是 0.1 s 解析由题意知 T6030s2 s，f1T0.5 Hz，A、D 错误；323 m，则 2 m，B 错误；由 vT22m/s1 m/s，所以 C 正确答案C 3(2015 天津理综 , 3，6 分)(难度 )图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b 两质点的横坐标分别为xa2 m 和 xb6 m，图乙为质点 b 从该时刻开始计时的振动图象下列说法正确的是() A该波沿 x 方向传播，波速为1 m/s B质点 a 经 4 s振动的路程为 4 m

13、 C此时刻质点 a 的速度沿 y 方向D质点 a 在 t2 s时速度为零解析由题图可知，该简谐横波波长为 8 m，周期 T8 s，所以波速为 vT1 m/s，该时刻开始 b 质点向上运动，所以该波沿x 方向传播， A 错误；经过 4 s(半个周期 )a 质点振动的路程为2A1 m, B 错误；此刻 a 质点运动方向与 b 质点相反，沿 y 方向, C 错误；在 t2 s时 a 质点在波谷处，速度为 0，D 正确答案D 42015 江苏单科， 12B(1)(难度)(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳

14、- - - - - - - - - -第 6 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比() A波速变大B波速不变C频率变高D频率不变解析在同种介质中，超声波的传播速度保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，所以 B、C 正确答案BC 52015 海南单科， 16(1)，4 分(难度 )(多选)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形如图所示， 质点 P 的 x 坐标为 3 m已知任意振动质点连续 2 次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s下列说法正确的是 () A波速为 4 m/s B波的频率为 1.25 H

15、z Cx 坐标为 15 m 的质点在 t0.6 s时恰好位于波谷Dx 坐标为 22 m 的质点在 t0.2 s时恰好位于波峰E当质点 P 位于波峰时， x 坐标为 17 m 的质点恰好位于波谷解析任意振动质点连续 2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s， 则12T0.4 s，解得 T0.8 s从图象中可知 4 m，所以波速为 vT40.85 m/s，故 A错误；根据公式 f1T可得波的频率为1.25 Hz, B 正确；x坐标为 15 m 的质点距波源 x3 34，此时在波谷位置经t0.6 s即 t34T，质点振动到平衡位置, C 错误；x 的坐标为 22 m 的质点距波源 x5 2，此时在平衡

16、位置向上运动 , 质点经过 t0.2 s即四分之一周期恰好位于波峰，D 正确；当质点P 位于波峰时， x坐标为 17 m 的质点距 P 的距离 x14 m 即x3 2，此时坐标为 17 m的质点恰好位于波谷， E 正确答案BDE 62014 新课标全国 ，34(1)，6 分(难度 )(多选)图(a)为一列简谐横波在精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 23 页 - - - - - - - - - - t2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象，P 是

17、平衡位置为 x2 m 的质点下列说法正确的是() A波速为 0.5 m/s B波的传播方向向右C02 s时间内， P 运动的路程为 8 cm D02 s时间内， P 向 y 轴正方向运动E当 t7 s时，P 恰好回到平衡位置解析由图(a)可知，波长 2 m，由图(b)可知周期 T4 s，则波速 vT0.5 m/s，A 正确；t2 s时, x1.5 m 处的质点振动方向向下， 则波向左传播，B 错；02 s时间内 P 质点运动的路程 xPtT4A8 cm, C 正确；02 s内P 质点向 y 轴负方向运动， D 错；t0 时 P 质点位于正向最大位移处，故P质点达到平衡位置的时刻为t(2n1)T

18、4，则 n3 时，t7 s，P 恰好回到平衡位置， E 正确答案ACE 72014 新课标全国 ，34(1)，5 分(难度 )(多选)图(a)为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图， P 是平衡位置在 x1.0 m 处的质点， Q 是平衡位置在 x4.0 m 处的质点；图(b)为质点 Q 的振动图象 下列说法正确的是 () A在 t0.10 s时，质点 Q 向 y 轴正方向运动B在 t0.25 s时，质点 P 的加速度方向与y 轴正方向相同C从 t0.10 s到 t0.25 s，该波沿 x轴负方向传播了6 m D从 t0.10 s到 t0.25 s，质点 P 通过的路程为 30 cm E质

19、点 Q 简谐运动的表达式为y0.10sin(10t)(国际单位制 ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 解析由图(a)得 8 m, 由图(b)得 T0.2 s，所以 vT40 m/s.由图(b)知，在 t0.10 s时，质点 Q 通过平衡位置向 y 轴负方向运动，A 错误；结合图 (a)，由“同侧法 ”判得波沿 x 轴负方向传播，画出 t0.25 s时的波形图，标出 P、Q 点，如图, 此时 P 点在 x 轴下方，其加速度向上，

20、B 正确；t0.25 s0.10 s0.15 s，xvt6.0 m，C 正确；P 点起始位置不在平衡位置或最大位移处，故 D 错误；由图知 A0.1 m，2T10 rad/s，所以 Q 点简谐运动表达式为 y0.10 sin(10t)(国际单位制 )，E 正确答案BCE 8(2014 浙江理综， 14，6 分)(难度)下列说法正确的是 () A机械波的振幅与波源无关B机械波的传播速度由介质本身的性质决定C物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关解析机械波的振幅与波源振幅有关，而机械波的传播速度由介质决定，A错，B 对；物体受到的静摩擦力方向与其相对

21、运动趋势方向相反，并不一定与运动方向相反， C 错；动摩擦因数的数值跟相互接触的两物体的材料有关，选项 D 错误答案B 9(2014 天津理综 , 5，6 分)(难度)平衡位置处于坐标原点的波源S 在 y 轴上振动，产生频率为50 Hz 的简谐横波向 x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在 x 轴上的 P、Q 两个质点随波源振动着 ,P、Q 的 x 轴坐标分别为 xP3.5 m、xQ3 m当 S位移为负且向 y 方向运动时， P、Q 两质点的 () A位移方向相同、速度方向相反B位移方向相同、速度方向相同C位移方向相反、速度方向相反精品资料 - - - 欢迎下载 - -

22、- - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 23 页 - - - - - - - - - - D位移方向相反、速度方向相同解析该波的波长 vf100500m2 m, xP3.5 m 34，xQ3 m 12，此时 P、Q 两质点的位移方向相反，但振动方向相同，选项D 正确答案D 10(2014 北京理综 , 17，6 分)(难度)一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为 ，周期为 T.t0 时刻的波形如图1 所示， a、b 是波上的两个质点图2 是波上某一质点的振动图象下列说法中正确的是() At0 时质点 a 的速度比质点 b

23、的大Bt0 时质点 a 的加速度比质点 b 的小C图 2 可以表示质点 a 的振动D图 2 可以表示质点 b 的振动解析由图 1可知, t0 时，a 在正向最大位移处， v0，加速度最大； b 在平衡位置，速度最大， a0，且振动方向沿y 轴负向，图 2 可以表示质点 b的振动，选项 A、B、C 都错误，选项 D 正确答案D 11(2014 安徽理综， 16，6 分)(难度)一简谐横波沿 x 轴正向传播，图 1 是 t0 时刻的波形图 ,图 2 是介质中某质点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是 () A0.5 mB1.5 mC2.5 mD3.5 m 解析由图 2知，t0 时刻此质点相对平

24、衡位置的位移为0.15 m，且振动方向向下，图 1 中符合此要求的点在23 m 之间，故 C 正确答案C 12(2014 四川理综， 5，6 分)(难度)如图所示，甲为 t1 s时某横波的波形精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点x0.5 m 处质点的振动图象可能是 () 解析由图甲知波长 2 m, 因此距该点为 x0.5 m14的质点的振动图象可由图乙图象向左或向右平移T40.5

25、 s得到，故只有 A 图象正确答案A 13(2014 福建理综 , 17，6 分)(难度)在均匀介质中，一列沿x 轴正向传播的横波，其波源 O 在第一个周期内的振动图象如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是 () 解析由振动图象可知 , 在 tT 时，波源 O 的振动方向向下，再结合波形可知形成的波动图象为D 图故选项 D 正确答案D 14(2014 大纲全国卷， 18，6 分)(难度)(多选)两列振动方向相同、振幅分别为 A1和 A2的相干简谐横波相遇下列说法正确的是() A波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1A2| B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1A2C波峰与波谷相遇处

26、质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析两列振动方向相同的相干波相遇叠加，在相遇区域内各质点仍做简谐运动，其振动位移在0 到最大值之间 , B、C 项错误；在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差，在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和，故精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 23 页 - - - - - - - - - - A、D 项正确答案AD 15(2013 北京理综， 15, 6 分)(难度 )一列沿

27、x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为 4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是() A这列波的振幅为4 cm B这列波的周期为1 s C此时 x4 m 处质点沿 y 轴负方向运动D此时 x4 m 处质点的加速度为0 解析由图可知，振幅为 2 cm, A 错误；由 vT可知，Tv84s2 s，B错误；波向右传播，由波动与振动的关系可知，x4 m 处质点向 y 轴正方向运动， C 错误； x4 m 处质点处于平衡位置，此时加速度为0，故 D 正确答案D 16(2013 福建理综， 16, 6 分)(难度)如图所示， t0 时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿 y 轴正向开始振动，振动周期为0

28、.4 s，在同一均匀介质中形成沿 x 轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t0.6 s时波形的图是() 解析波源形成的波同时向正、负两个方向传播，所以A、B 错误；0.6 s时波源回到平衡位置，向下振动，由波动与振动的关系可知，C 正确答案C 17(2012 全国卷， 20，6 分)(难度)(多选)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，图甲是 t0 时刻的波形图，图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 23 页 - - - - - -

29、- - - - 象由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是() A.13m B.23m C1 m D.43m 解析图乙对应 t0 时刻位于波峰位置并向下振动的质点，而图丙所示质点t0 时刻应位于 y0.05 m的位置并向下振动 .综上所述两质点在一个周期内的位置关系如图所示，其中a、b 相距43m，a、b 相距23m根据波的周期性，距离还可以更大所以，A、C 错误， B、D 正确答案BD 18(2012 安徽理综， 15，6 分)(难度 )一列简谐波沿 x 轴正方向传播，在t 0 时波形如图所示 ,知波速为 10 m/s.则 t0.1 s时正确的波形应是下图中的() 解析由图象可知， 4 m

30、，得 Tv0.4 s，当 t0.1 s时该波传播了14个周期，判断此刻波形有多种方法 方法一：简谐波波形向 x 轴正方向平移14；方法二 (特殊点振动分析 )：x0 处质点经14个周期运动到平衡位置， x1.0 m处质点在 t0 时向 y 轴正方向运动 ,14个周期运动到波峰位置由此判断C精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 正确答案C 192011 新课标全国卷， 34(1)，6 分(难度 )(多选)一振动周期为 T、振幅为 A、

31、位于 x0 点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐振动 该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播 ,速为 v，传播过程中无能量损失一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点 P 振动的说法正确的是 () A振幅一定为 AB周期一定为 TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离E若 P 点与波源距离 sv-t，则质点 P 的位移与波源的相同解析机械波是将波源的振动形式和能量向外传递的过程，对简谐波而言，介质中各振动质点的周期与波源的相同，A 正确；又因为传播过程中无能量损失，故振幅也与波源相同， B 正确；质点 P 的振动速度不是波的传播速度v，C 错误；质

32、点 P 开始振动的方向与波源开始振动的方向相同, 它们的距离无关， D 错误；P 点与波源距离 sv-t ，相距波长 整数倍的质点振动情况都相同，故 E 正确答案ABE 202012 新课标全国， 34(1)，6 分(难度 )一简谐横波沿 x 轴正向传播， t0 时刻的波形如图 (a)所示,0.30 m 处的质点的振动图线如图 (b)所示，该质点在 t0 时刻的运动方向沿y 轴_(填“正向”或“负向” )已知该波的波长大于 0.30 m，则该波的波长为 _m. 解析依据振动图象描述的是同一质点不同时刻的运动特征可知t0 时刻质点运动方向沿 y 轴正向 .因为横波沿 x 轴正向传播且波长大于0.

33、30 m, 则0.3 m38，解得 0.8 m(对应 P 点)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 答案正向0.8 212015 新课标全国 , 34(2)，10分(难度 )平衡位置位于原点 O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播， P、Q 为 x 轴上的两个点 (均位于 x轴正向 )，P 与 O 的距离为 35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间 已知波源自 t0 时由平衡位置开始向上振动， 周期 T1 s， 振

34、幅 A5 cm.当波传到 P 点时,波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置求：()P、Q 间的距离；()从 t0 开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时， 波源在振动过程中通过的路程解析()由题意， O、P 两点间的距离与波长 之间满足 OP5435 cm解得 28 cm波速为 vT28 m/s在 t5 s的时间间隔内，波传播的路程为sv-t140 m由题意有 sPQ4解得 PQ133 cm()Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1t54T6TT4波源从平衡位置开始运动，每经过T4，波源运动的路程为A.故 t1时间内，波源运

35、动的路程为s25A125 cm答案()133 cm()125 cm 222015 新课标全国 ，34(2)，10 分(难度 )甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 x 轴正向和负向传播 ,波速均为 v25 cm/s.两列波在 t0 时的波形曲线如图所示求：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 23 页 - - - - - - - - - - ()t0 时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的 x 坐标；()从 t0 开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点

36、的时间解析()两列波的振幅均为8 cm，故偏离平衡位置位移为16 cm的质点应为两列波的波峰相遇处的质点根据波形图可知，甲、乙的波长分别为乙60 cm，甲50 cm则甲、乙两列波的波峰坐标分别为x甲(50k150)cm(k10，1，2，3，)x乙(50k260)cm(k20，1，2，3，)综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点x 坐标应为x(50300n) cm(n0，1，2，3，)()偏离平衡位置位移为 16 cm对应为两列波的波谷相遇.t0 时，波谷之差x(502n11260) cm(502n21250) cm整理可得 x10(6n15n2)5cm波谷之间最小的距离为 x5 cm两列波相向传播

37、，相对速度为2v50 cm/s所以出现偏离平衡位置位移为16 cm的最短时间tx2v0.1 s 答案()x(50300n) cm(n0，1， 2，3，)()0.1 s 23. 2015重庆理综，11(2)，6 分(难度)下图为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图， 质点 P 的振动周期为 0.4 s求该波的波速并判断P 点此时的振动方向精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 解析由波形图可知，波长 1.0 m，则波速为

38、 vT2.5 m/s由波传播方向和质点振动方向可知，P 点的振动方向沿 y 轴正方向答案2.5 m/s沿 y 轴正方向242014 重庆理综， 11(2)，6 分(难度)一竖直悬挂的弹簧振子 ,下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题图所示的图象y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标由此图求振动的周期和振幅解析设周期为 T，振幅为 A.由题意得 T2x0v和 Ay1y22.答案2x0vy1y22考点三实验：探究单摆的运动用单摆测定重力加速度12015 天津理综， 9(2)(难度 )某同学利用单摆测量重力加速度为了使

39、测量误差尽量小，下列说法正确的是_A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m 的单摆实验时，由于仅有量程为 20 cm、精度为 1 mm 的钢板刻度尺 ,于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 摆的周期

40、T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离L.用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g_解析在利用单摆测重力加速度实验中，为了使测量误差尽量小，须选用密度大、半径小的摆球和不易伸长的细线，摆球须在同一竖直面内摆动，摆长一定时，振幅尽量小些，以使其满足简谐运动条件，故选B、C.设第一次摆长为L，第二次摆长为 LL，则 T12Lg，T22LLg联立解得 g42LT21T22.答案BC42LT21T222. 2015北京理综，21(2)(难度 )用单摆测定重力加速度的实

41、验装置如图所示组装单摆时，应在下列器材中选用_(选填选项前的字母 )A长度为 1 m 左右的细线B长度为 30 cm 左右的细线C直径为 1.8 cm的塑料球精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 23 页 - - - - - - - - - - D直径为 1.8 cm 的铁球测出悬点 O 到小球球心的距离 (摆长)L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间t，则重力加速度 g_(用 L、n、t 表示)下表是某同学记录的3 组实验数据，并做了部分计算处理. 组次123 摆长 L/cm80

42、.0090.00100.00 50 次全振动时间 t/s90.095.5100.5 振动周期 T/s1.801.91重力加速度 g/(m s2)9.749.73 请计算出第 3组实验中的 T_s ，g_m/s2. 用多组实验数据做出T2L 图象，也可以求出重力加速度g.已知三位同学做出的 T2-L 图线的示意图如图中的a、b、c 所示，其中 a 和 b 平行， b 和 c 都过原点 ,图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值则相对于图线b，下列分析正确的是 _(选填选项前的字母 )A出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线 c 的原因可能是误将49 次全振

43、动记为 50 次C图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值某同学在家里测重力加速度他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A 点做了一个标记，使得悬点 O 到 A 点间的细线长度小于刻度尺量程保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A 间细线长度以改变摆长实验中，当O、A 间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2.由此可得重力加速度 g_(用 l1、l2、T1、T2表示)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - -

44、-第 19 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 解析单摆模型需要满足的两个基本条件是摆线长远大于小球的直径和小球的密度越大越好所以应选A、D.由 Ttn，T2Lg得 g42n2Lt2Ttn100.550s2.01 sg42n2Lt243.1425021100.52m/s29.76 m/s2，b 图线为正确图线， a 图线与 b 图线相比，测量的周期相同时, 摆长短，说明测量摆长偏小 , A 错误；c 图线与 b 图线相比，测量摆长相同时， 周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数, 所以 B 正确;由 T2Lg得 T242gL，图线斜率小，说明g 偏大，故 C 错误设

45、A 到铁锁重心的距离为l，有 T12ll1gT22ll2g联立消去 l 解得 g42（l1l2）T21T22答案AD42n2Lt22.019.76B42（l1l2）T21T223(2013 安徽理综， 21，5 分)(难度)根据单摆周期公式T2lg，可以通过实验测量当地的重力加速度如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为_mm. (2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第

46、20 页，共 23 页 - - - - - - - - - - a摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些b摆球尽量选择质量大些、体积小些的c为了使摆的周期大一些,以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度d拉开摆球 ,使摆线偏离平衡位置大于5 ，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔t 即为单摆周期 Te拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50 次全振动所用的时间 t，则单摆周期 Tt50解析(1)游标卡尺读数： 18 mm60.1 mm18.6 mm；(2)摆线细一些有助于减小空

47、气阻力，伸缩性小一些保证摆长不变， 尽可能长一些使周期较大，容易测量，故a正确摆球质量大一些，体积小一些能减小空气阻力对实验的影响， 故 b 正确根据 T2lg可知，周期 T 与摆幅无关，且摆角太大时 , 小球运动不能看做是简谐运动，不符合实验要求，故c错误测量周期时应以小球经过最低位置时开始计时，而且应记录n 次全振动的时间，用 Ttn去计算，故 d 错误， e正确答案(1)18.6(2)abe 42012 天津理综， 9(2)(难度 )某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示这样做的目

48、的是_A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 23 页 - - - - - - - - - - D保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度 L0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径结果如图所示，则该摆球的直径为 _mm.单摆摆长为 _m. (3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m 的单摆进行周期测量的四种操作过程 ,图中横坐标原点表

49、示计时开始，A、B、C 均为 30 次全振动的图象 ,已知 sin 50.087,sin 150.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 _解析(1)用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，增大了线与悬挂处的摩擦， 保证摆长不变；改变摆长时用力拉不会将摆线拉断，方便调节摆长，故A、C 正确(2)用 10 分度游标卡尺 , 主尺读数为 12 mm，游标尺读数为 0，则摆球的直径为(12 mm00.1 mm)12.0 mm.单摆摆长 lLD20.993 0 m.(3)单摆的振动在摆角小于10时才能看做是简谐振动 , 在测量周期时计时起点应该选择在平衡位置 (速度大、误差小 )根据摆角估算振幅A1ls

50、in 50.993 0 m0.0870.086 m8.6 cm，A、B 振幅合理A1lsin 150.993 0 m0.260.26 m26 cm，C、D 振幅不合理 .A 中振动图象的计时起点在平衡位置是合理的，B 中振动图象的计时起点在正的最大位移处是不合理的正确答案为 A.答案(1)AC(2)12.00.993 0(3)A 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDS