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…）