新高考物理一轮复习第十三章波与相对论第1讲机械振动教案.pdf

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1、欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-1-/18新高考物理一轮复习第十三章波与相对论第 1 讲机械振动教案 【研透全国卷】在新课标全国卷中，对本部分知识的考查是在选考题中出现.从近几年的高考试题来看，主要考查简谐运动的图象、波动图象以及波的传播规律等；另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等为主.预测在 2018年高考中，对本部分内容的考查仍将以图象为主，考查振动和波动问题；并以光的折射和全反射为重点考查光学知识.考点 内容 要求 题型 选考实验 一、机械振动 简谐运动 选择 1.实验内容 用单摆测定重力加速度 测定玻璃的折射率 用

2、双缝干涉测量光的波长 2.命题形式 填空 简谐运动的公式和图象 单摆、单摆的周期公式 受迫振动和共振 二、机械波 机械波 选择、计算 横波和纵波 横波的图象 波速、波长和频率(周期)的关系 波的干涉和衍射现象 多普勒效应 三、光的折射、全反射 光的折射定律 选择、计算 折射率 全反射、光导纤维 四、光的波动性、电磁波、相对论 光的干涉、衍射和偏振现象 选择 变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-2-/18电磁波的产生、发射和接收 电磁波谱 狭义相对论的基本假设 质速关系、质能关系

3、相对论、质能关系式 第 1 讲 机械振动(实验：用单摆测定重力加速度)知识点一 简谐运动 1.定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向 的回复力作用下的振动.2.平衡位置：物体在振动过程中 为零的位置.3.回复力(1)定义：使物体返回到 的力.(2)方向：总是指向 .(3)来源：属于 力，可以是某一个力，也可以是几个力的 或某个力的 .4.简谐运动的两种模型 模型 弹簧振子 单摆 示意图 简谐 运动 条件 弹簧质量可忽略 无摩擦等阻力 在弹簧弹性限度内 摆线为不可伸缩的轻细线 无空气等的阻力 最大摆角小于 10 回复力 弹簧的 提供 摆球 沿与摆线垂直方向(即切向)的分力 平衡 位置 弹簧处于

4、 处 最低点 周期 与振幅无关 T 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-3-/18能量 转化 与动能的相互转化，机械能守恒 与动能的相互转化，机械能守恒 答案：1.平衡位置 2.回复力 3.(1)平衡位置(2)平衡位置(3)效果 合力 分力 4.弹力 重力 原长 2 弹性势能 重力势能 知识点二 简谐运动的公式和图象 1.简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F ，其中“”表示回复力与位移的方向相反.(2)运动学表达式：x ，其中 A 代表振幅，2 f 表示简谐运动的快慢，t 代表简谐运动的相位，叫做 .2.简谐运动的图象(1)从 开始

5、计时，函数表达式为 x Asin t，图象如图甲所示.从 处开始计时，函数表达式为 x Acos t，图象如图乙所示.答案：1.(1)kx(2)Asin(t )初相 2.(1)平衡位置(2)最大位移 知识点三 受迫振动和共振 1.受迫振动 系统在 作用下的振动.做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于 的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率).2.共振 做受迫振动的物体，它的驱动力的频率与固有频率越接近，其振幅就越大，当二者 时，振幅达到最大，这就是共振现象.共振欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-4-/18曲线如图所

6、示.答案：1.驱动力 驱动力 无关 2.相等(1)简谐运动是匀变速运动.()(2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量.()(3)振幅等于振子运动轨迹的长度.()(4)简谐运动的回复力可以是恒力.()(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大.()(6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动.()(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关.()(8)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹.()答案：(2)(5)(7)简谐运动的角频率与周期公式推导 简谐运动的运动方程及速度、加速度的瞬时表达式分别为：振动方程：xAcos(t )速度表达式：vx Asin(t )加速度表达式：

7、a v 2Acos(t )又根据牛顿第二定律 a 和回复力 F kx 得 ，T 2.考点一 简谐运动的特征 1.动力学特征：F kx，“”表示回复力的方向与位移方向相反，k 是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数.2.运动学特征：简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-5-/18正比且方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时 x、F、a、Ep 均增大，v、Ek 均减小，靠近平衡位置时则相反.3.运动的周期性特征：相隔 T 或 nT 的两个时刻，振子处于同一位置且振动状态相同.4.对称性特征(1)相隔或

8、T(n 为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反.(2)如图所示，振子经过关于平衡位置 O 对称的两点 P、P(OPOP)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等.(3)振子由 P 到 O 所用时间等于由 O 到 P所用时间，即 tPOtOP.(4)振子往复过程中通过同一段路程(如 OP 段)所用时间相等，即tOPtPO.5.能量特征：振动的能量包括动能 Ek 和势能 Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒.考向 1 描述简谐运动的物理量 典例 1 如图所示，弹簧振子在 BC 间振动，O 为平衡位置，BOO

9、C5 cm，若振子从 B 到 C 的运动时间是 1 s，则下列说法中正确的是()A.振子从 B 经 O 到 C 完成一次全振动 B.振动周期是 1 s，振幅是 10 cm C.经过两次全振动，振子通过的路程是 20 cm D.从 B 开始经过 3 s，振子通过的路程是 30 cm 解析 振子从 BOC 仅完成了半次全振动，所以周期 T 21 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-6-/18s2 s，振幅 A BO 5 cm.振子在一次全振动中通过的路程为 4A20 cm，所以两次全振动中通过的路程为 40 cm，3 s 的时间为 1.5

10、T，所以振子通过的路程为 30 cm.答案 D 考向 2 简谐运动的对称性和周期性 典例 2(多选)弹簧振子做简谐运动，O 为平衡位置，当它经过点 O 时开始计时，经过 0.3 s，第一次到达点 M，再经过 0.2 s 第二次到达点 M，则弹簧振子的周期为()A.0.53 s B.1.4 s C.1.6 s D.3 s 解析 如图甲所示，设 O 为平衡位置，OB(OC)代表振幅，振子从OC 所需时间为.因为简谐运动具有对称性，所以振子从 MC 所用时间和从 CM 所用时间相等，故0.3 s0.4 s，解得 T 1.6 s.如图乙所示，若振子一开始从平衡位置向点 B 运动，设点 M与点M 关于点

11、O 对称，则振子从点M经过点B 到点M所用的时间与振子从点 M 经过点 C 到点 M 所需时间相等，即 0.2 s.振子从点 O 到点 M和从点 M到点 O 及从点 O 到点 M 所需时间相等，为 s，故周期为 T s s0.53 s.答案 AC 分析简谐运动的技巧(1)分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小，反之，则产生相反的变化.另外，各矢量均在其值为零时改变方向.(2)分析过程中要特别注意简谐运动的周期性和对称性.欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档

12、！-7-/18考点 简谐运动的公式和图象 1.对简谐运动图象的认识(1)简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线，如图所示.(2)图象反映的是位移随时间的变化规律，随时间的增加而延伸，图象不代表质点运动的轨迹.2.图象信息(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期和频率.(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移.(3)可以确定某时刻质点回复力、加速度的方向：因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向 t 轴.(4)确定某时刻质点速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，下一时刻位移如增加，振动质点的速度方向就是远离t 轴；下一时刻位移如减小，振动质点的速度方向就是

13、指向 t 轴.(5)比较不同时刻回复力、加速度的大小.(6)比较不同时刻质点的动能、势能的大小.考向 1 简谐运动公式的应用 典例 3(多选)如图所示，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 y 0.1sin(2.5 t)m.t0 时刻，一小球从距物块 h 高处自由落下；t 0.6 s 时，小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度 g 10 m/s2.以下判断正确的是()A.h1.7 m B.简谐运动的周期是 0.8 s C.0.6 s内物块运动的路程为 0.2 m D.t0.4 s时，物块与小球运动方向相反 欢迎您阅读并下载本文

14、档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-8-/18 问题探究(1)小物块做简谐运动的振幅是多少？周期为多少？(2)在 0.6 s内，小物块的位移是多少？路程是多少？提示(1)A0.1 m T 0.8 s(2)x0.1 m s 0.3 m 解析 由物块简谐运动的表达式 y 0.1sin(2.5 t)m知，2.5，T s0.8 s，选项 B 正确；t 0.6 s时，y 0.1 m，对小球：h|y|gt2，解得 h 1.7 m，选项 A 正确；物块 0.6 s 内运动的路程为 0.3 m，t 0.4 s 时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同，故选项 C

15、、D 错误.答案 AB 变式 1(多选)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 x Asin t，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.3 s末至 5 s末的位移方向都相同 D.3 s末至 5 s末的速度方向都相同 答案：AD 解析：因为 ，所以 T 8 s，作出简谐运动的图象如图所示.所以 1 s 末和 3 s末的位移相同，但速度方向相反，A 正确，B 错误；3 s末和 5 s末位移方向相反，C 项错误；根据简谐运动的对称性可知 D 项正确.考向 2 简谐运动图象的应用 典例 4(2017广东深圳一调)(多选)一个质点经过

16、平衡位置O，在 A、B 间做简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-9-/18设向右为正方向，下列说法正确的是()图(a)图(b)A.OB 5 cm B.第 0.2 s末质点的速度方向是 AO C.第 0.4 s末质点的加速度方向是 AO D.第 0.7 s末时质点位置在 O 点与 A 点之间 E.在 4 s内完成 5 次全振动 解析 由图(b)可知振幅为 5 cm，则 OBOA5 cm，A 项正确；由图可知 0 0.2 s内质点从 B 向 O 运动，第 0.2 s末质点的速度方向是

17、BO，B 项错误；由图可知第 0.4 s 末质点运动到 A 点处，则此时质点的加速度方向是 AO，C 项正确；由图可知第 0.7 s 末时质点位置在O 与 B 之间，D 项错误；由图(b)可知周期 T 0.8 s，则在 4 s内完成全振动的次数为5，E 项正确.答案 ACE 变式 2(多选)如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象.已知甲、乙两个振子质量相等.则()A.甲、乙两振子的振幅之比为 21 B.甲、乙两振子的频率之比为 12 C.前 2 s 内甲、乙两振子的加速度均为正值 D.第 2 s 末甲的速度最大，乙的加速度最大 答案：AD 解析：根据甲、乙两个振子做简谐运

18、动的图象可知，两振子的振幅 A 甲2 cm，A 乙1 cm，甲、乙两振子的振幅之比为 21，选项 A 正确；甲振子的周期为 4 s，频率为 0.25 Hz，乙振子的周期为8 s，频率为 0.125 Hz，甲、乙两振子的频率之比为 21，选项 B 错误；前 2 s 内，甲的加速度为负值，乙的加速度为正值，选项 C 错误；第 2 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-10-/18s 末甲通过平衡位置，速度最大，乙在最大位移处加速度最大，选项 D正确.对简谐运动的进一步理解(1)简谐运动的图象不是振动质点的轨迹，它表示的是振动物体的位移随时间

19、变化的规律.(2)因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向 t 轴.(3)速度方向可以通过下一个时刻位移的变化来判定：下一个时刻位移如果增加，振动质点的速度方向就远离 t 轴；下一个时刻的位移如果减小，振动质点的速度方向就指向 t 轴.考点 受迫振动和共振 1.自由振动、受迫振动和共振的关系比较 自由振动 受迫振动 共振 受力情况 仅受回复力 受驱动力作用 受驱动力 作用 振动周期 或频率 由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0 由驱动力的周期或频率决定，即TT驱或ff驱 T驱T0 或f驱f0 振动能量 振动物体的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能

20、量最大 常见例子 弹簧振子或单摆(5)机械工作时底座发生的振动 共振筛、声音的共鸣等 2.对共振的理解(1)共振曲线：如图所示，横坐标为驱动力频率 f，纵坐标为振幅A.它直观地反映了驱动力频率对某振动系统受迫振动振幅的影响，由图可知，f 与 f0 越接近，振幅 A 越大；当 f f0 时，振幅 A 最大.(2)受迫振动中系统能量的转化：受迫振动系统机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换.考向 1 对受迫振动及共振条件的理解 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-11-/18 典例 5(2017江西重点中学联考)(多选)如图所示，曲轴上

21、挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为 2 Hz.现匀速转动摇把，转速为 240 r/min.则()A.当振子稳定振动时，它的振动周期是 0.5 s B.当振子稳定振动时，它的振动频率是 4 Hz C.当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D.当转速减小时，弹簧振子的振幅增大 E.振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做正功 解析 摇把匀速转动的频率 f n Hz4 Hz，周期 T 0.25 s，当振子稳定振动时，它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等，A 错误，B 正确.当转速减小时，其频率将更接近振子的固有频率2 Hz，弹簧振子的振

22、幅将增大，C 错误，D 正确.外界对弹簧振子做正功，系统机械能增大，振幅增大，故 E 正确.答案 BDE 考向 2 共振曲线的应用 典例 6(多选)一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅 A 与驱动力频率 f 的关系)如图所示，则下列说法正确的是()A.此单摆的固有周期约为 2 s B.此单摆的摆长约为 1 m C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 解析 由共振曲线可知，单摆固有频率为 0.5 Hz，所以固有周期为 2 s，根据周期公式 T 2 可计算摆长约为 1 m.摆长增大，由 T2 可知，周期变大，频率变小，共振曲线的峰将向左移动.欢迎您阅读并

23、下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-12-/18 答案 AB 1.无论发生共振与否，受迫振动的频率都等于驱动力的频率，但只有发生共振现象时振幅才能达到最大.2.受迫振动系统中的能量转化不再只有系统内部动能和势能的转化，还有驱动力对系统做正功补偿系统因克服阻力而损失的机械能.考点 实验：用单摆测定重力加速度 1.实验原理：由单摆的周期公式 T2，可得出 g l，测出单摆的摆长 l 和振动周期 T，就可求出当地的重力加速度 g.2.实验步骤(1)做单摆：取约 1 m 长的细丝线穿过带中心孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定

24、在铁架台上，让摆球自然下垂，如图所示.(2)测摆长：用毫米刻度尺量出摆线长 L(精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径 D，则单摆的摆长 lL.(3)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于 5)，然后释放小球，记下单摆摆动 30 50 次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单摆的振动周期.(4)改变摆长，重做几次实验.3.数据处理(1)公式法：g l.(2)图象法：画 lT2 图象.4.注意事项(1)选用 1 m 左右的细线.(2)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证顶点固定.(3)小球在同一竖直面内摆动，且摆角小于 10.欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！

25、我们将竭诚为您提供优质的文档！-13-/18(4)选择在摆球摆到平衡位置处开始计时，并数准全振动的次数.(5)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长 l，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径 r，则摆长 llr.考向 1 对实验原理与操作的考查 甲 典例 7 根据单摆周期公式 T 2 ，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.乙(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 .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

26、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不大于 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 T e.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 T t50 解析(1)按照游标卡尺的读数原则得小钢球直径为 18 mm欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-14-/1860.1 mm18.6 mm.(2)单摆的构成条件

27、：细线质量要小，弹性要小；球要选体积小、密度大的；偏角不超过 5，故 a、b 正确，c 错误.为了减小测量误差，要从摆球摆过平衡位置时计时，且需测量多次全振动所用时间，然后计算出一次全振动所用的时间，故 d 错误，e 正确.答案(1)18.6(2)abe 考向 2 对数据处理和误差分析的考查 典例 8 某同学利用单摆测量重力加速度.(1)为了使测量误差尽量小，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(2)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

28、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，测出单摆的周期 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(1)应选用密度较大且直径较小的摆球，A 错.在摆动中要尽力保证摆长不变，故应选用不易伸长的细线，B 对.摆动中要避免单摆成为圆锥摆，摆球要在同一竖直面内摆动，C对.摆动中摆角要控制在5以内，所以 D

29、 错.(2)设两次摆动时单摆的摆长分别为 L1和 L2，则 T1 2 ，T2欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-15-/182，则 L(T T)，因此，g.答案(1)BC(2)4 2 LT2 1T2 2 1.描述简谐运动的物理量 关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是()A.位移减小时，加速度减小，速度也减小 B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运

30、动时，加速度方向与速度方向相反 答案：C 解析：位移减小时，加速度减小，速度增大，A 错误；位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向有时相同，有时相反，B、D 错误，C 正确.2.简谐运动的图象(多选)甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示，则可知()A.两弹簧振子完全相同 B.两弹簧振子所受回复力最大值之比 F 甲F 乙21 C.振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D.振子的振动频率之比 f 甲f 乙12 答案：CD 解析：从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比 T 甲T乙21，得频率之比 f 甲f 乙12，D 选项正确.弹簧振子的周期与振子质量、弹簧劲度系数 k 有关，周期不同，说明两弹簧振子不同

31、，A 错误.由于弹簧的劲度系数 k 不一定相同，所以两振子所受回复力(Fkx)的最大值之比 F 甲F 乙不一定为 21，所以 B 错误.对简谐运动进行分析可知，在振子达到平衡位置时位移为零，速度最大；在振子欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-16-/18到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，所以 C 正确.3.简谐运动(多选)如图所示，一质点为 x 轴上以 O 为平衡位置做简谐运动，其振幅为 8 cm，周期为 4 s，t 0 时物体在 x 4 cm 处，向x 轴负方向运动，则(

32、)A.质点在 t 1.0 s时所处的位置为 x 4 cm B.质点在 t 1.0 s时所处的位置为 x 4 cm C.由起始位置运动到 x 4 cm处所需最短时间为 s D.由起始位置运动到 x 4 cm处所需最短时间为 s 答案：BC 解析：由题意可知，质点振动的角速度 rad/s，因 t 0 时，x 4 cm，所以质点的振动方程为 x 8sin t cm，当 t 1 s时，x 8sin cm4 cm，B 正确.当 x 4 cm时，sin，t 的最小值为 s，C 正确.4.简谐运动的公式和图象(多选)一个质点以 O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示.a、b、c、d 表示质点在不同

33、时刻的相应位置，且 b、d 关于平衡位置对称，则下列说法中正确的是()A.质点做简谐运动的方程为 x Asint B.质点在位置 b 与位置 d 时速度大小相同，方向不同 C.质点从位置 a 到 c 和从位置 b 到 d 所用时间相等 D.质点从位置 a 到 b 和从 b 到 c 的平均速度相等 答案：AC 解析：由题给的质点位移随时间变化的图象可知，振幅为 A，周期 T 8 s，质点简谐运动的方程为 x Asin t Asin t，选项A 正确；根据对称性可知质点在位置 b 与位置 d 时速度相同，选项 B 错误；质点从位置 a 到 c 与从位置 b 到 d 所用时间均为 2 s，选项 C

34、正确；质点从位置 a 到 b 和从 b 到 c 的时间都为 1 s，时间相等，位移不等，欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-17-/18所以平均速度不相等，选项 D 错误.5.受迫振动、共振(多选)铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为 12.6 m，列车固有振动周期为 0.315 s.下列说法正确的是()A.列车的危险速率为 40 m/s B.列车过桥需要减速，是为了防止列车

35、发生共振现象 C.列车过桥需要减速，是为了防止桥梁发生共振现象 D.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 E.增加钢轨的长度有利于列车高速运行 答案：ACE 解析：列车在钢轨上运动时，受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动，当列车固有振动频率等于钢轨对它的冲击力的频率时，列车振动的振幅最大，因 v 40 m/s，故 A 对；列车过桥做减速运动，是为了使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，防止桥发生共振现象，而不是防止列车发生共振现象，B 错、C 对；增加钢轨的长度有利于列车高速运行，E 对.6.用单摆测定重力加速度 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：(1)用游标尺上有 1

36、0 个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为 cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长 L.(2)用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n 1，单摆每经过最低点记一次数，当数到 n 60 时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是 T s(结果保留三位有效数欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！-18-/18字).(3)测量出多组周期 T、摆长 L 的数值后，画出 T2L 图线如图丙，此图线斜率的物理意义是()A.gB.C.D.g4 2(4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小()A.偏大 B.偏小 C.不变 D.都有可能 答案：(1)2.06(2)2.28(3)C(4)C 解析：(1)摆球的直径为 d 20 mm 6 mm20.6 mm2.06 cm.(2)秒表的读数为 t 60 s7.4 s67.4 s，根据题意 t TT，所以周期 T2.28 s.(3)根据单摆的周期公式 T2，可得k(常数)，所以选项 C 正确.(4)因为k(常数)，所以k，若误将摆线长当作摆长，画出的直线将不通过原点，但图线的斜率仍然满足k，所以由图线的斜率得到的重力加速度不变.