2022高中物理 专题 振动综合讲义（含解析） 新人教版选修3-4.doc

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1、专题：振动综合题一题面：图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（ ）A在t0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置B在t0.1s与t0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C从t0到t0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加D在t0.2s与t0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同 题二题面：一个水平放置的弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，O为振子的平衡位置，如图甲所示。设水平向右方向为正方向，以某一时刻作计时起点（t=0），经1/4周期，振子具有正方向最大加速度。那么，在图乙所示的几个振动图象中（x表示振子离开平衡位置

2、的位移），能正确反映该振子振动情况的是（ ）题三题面：若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆振动的（ ）A频率不变，振幅不变 B频率不变，振幅改变C频率改变，振幅改变 D频率改变，振幅不变题四题面：一个直径为d的空心金属球壳内充满水后，用一根长为L的轻质细线悬挂起来形成一个单摆，如图所示。若在摆动过程中，球壳内的水从底端的小孔缓慢泄漏，则此摆的周期（ ）A恒为T1=2，因为单摆周期与摆球质量无关B肯定改变，因为单摆的摆长发生了变化CT1先逐渐增大，后又减小，最后又变为T1DT1先逐渐减小，后又增大，最后又变为T1题五题面：如图所示为一双

3、线摆。它是在水平天花板上用两根细线悬挂一小球构成的, 已知线AC长为l，AC与水平方向成37角，BC与水平方向成53角。当小球在垂直于两细线所在的平面的竖直平面内做小摆角振动(小于5)时, 周期为多少?题六题面：如图所示，水平桌面上的木质框架质量为M，悬挂在框架上的轻质弹簧劲度系数为k，铁球质量为m。让铁球上下振动起来。试分析计算：铁球的振幅多大时，恰好能使木质框架离开桌面？题七题面：如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量m=2kg，在竖直向上的拉力F作用下，由静止开始竖直向上做匀加速运动，一个装有水平振动的振动频率为f=5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出图示的曲线，测得OA=1cm，OB=4c

4、m，OC=9cm，求拉力F的大小（g取10m/s2）。课后拓展练习注：此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目，故不在课堂中讲解，请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.题一题面：某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsint，则质点()A第1 s末与第3 s末的位移相同B第1 s末与第3 s末的速度相同C第3 s末至第5 s末的位移方向都相同D第3 s末至第5 s末的速度方向都相反题二题面：一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示。（1）求t0.25102 s时的位移；（2）在t1.5102 s到2102 s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？

5、（3）在t0s至8.5102 s时间内，质点的路程、位移各多大？题三题面：一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A质点振动频率是4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度为零D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同讲义参考答案题一答案：A 题二答案：D题三答案：B题四答案：BC题五答案：题六答案：A=题七答案：F=24N课后拓展练习题一答案：A详解：根据xAsint，可求得该质点振动周期为T8 s，则该质点振动图象如图所示，图象的斜率为正表示速度为正，反之为负，由图可以看出第1 s末和第3 s末的位移相同，但斜率一正一负，故速度方向相反

6、，A正确、B错误；第3 s末和第5 s末的位移方向相反，但两点的斜率均为负，故速度方向相同，选项C、D错误。题二答案：（1） cm（2）位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大（3）34 cm2 cm详解：（1）由图可知A2 cm，T2102 s，振动方程为xAsinAcos t2cos t cm2cos(102t) cm当t0.25102 s时x2cos cm cm。（2）由图可知在1.5102 s2102 s内，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大。（3）从t0s至8.5102 s的时间内质点的路程为s17A34 cm，位移为2 cm。题三答案：B详解：振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由图象可看出，质点运动的周期T4 s，其频率f0.25 Hz；10 s内质点运动了T，其运动路程为s4A42 cm20 cm；第4 s末质点在平衡位置，其速度最大；t1 s和t3 s两时刻，由图象可看出，位移大小相等，方向相反。由以上分析可知，B选项正确。- 5 -