高中物理知识点总结《简谐运动的图象》高频考点特训（2018年必看版） - 高考物理题库

高中物理知识点总结《简谐运动的图象》高频考点特训（2018年必看版）(二)

2018-10-02 04:19:23 【大中小】

1、简答题如图所示是某弹簧振子的振动图象，由图可知（　　）
A．振子的振幅为10cm
B．振子的周期为16s
C．第12s末振子的速度为负值，加速度为零
D．第16s末振子的加速度最大，速度为零

参考答案：A、振幅是位移的最大值的大小，故振幅为5cm，故A错误；
B、周期是完成一次全振动的时间，故周期为16s，故B正确；
C、第12s末振子的位移为负的最大，故速度为零，没有方向，加速度最大，故C错误；
D、第16s末振子的位移为零，振子经过平衡位置，故速度最大，加速度最小，故D错误；
故选B．

本题解析：

本题难度：一般

2、计算题在一列横波的传播方向上有两点P和Q，两点间距离30m，它们的振动图象如图所示。求波的传播速度。

参考答案：（1）P点距波源近，表明P点先于Q点振动．由图可知，P点的振动状态传到Q点需要时间：
Δt=（0.4n+0.3）
n = 1、2、3……
（2）若Q点距波源近，表明Q先于波源振动，如图可知，Q点的振动状态传到P点需要时间：
Δt=（0.4n+0.1）
n = 1、2、3……

本题解析：略

本题难度：简单

3、选择题一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过t=

11π
2

l
g

，摆球具有负向最大加速度，下面四个图象分别记录了该单摆从计时时刻开始到

3T
2

的振动图象，其中正确的是（　　）
A．

B．

C．

D．

参考答案：单摆的周期公式T=2π

本题解析：

本题难度：简单

4、计算题如图14所示，一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子A放在倾角为θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子内装一个光滑小球，盒子内腔为正方体，一直径略小于此正方形边长的金属圆球B恰好能放在盒内，已知弹簧劲度系数为k=100N/m，盒子A和金属圆球B质量均为1kg.，将A沿斜面向上提起，使弹簧从自然长度伸长10cm，从静止释放盒子A，A和B一起在斜面上做简谐振动，g取10m/s2，求：
（1）盒子A的振幅.
（2）金属圆球B的最大速度.
（3）盒子运动到最低点和最高点时，盒子A对金属圆球B的作用力大小

参考答案：(1) 20cm（2）（3）5N

本题解析：解：(1)?振子在平衡位置时，所受合力为零，
设此时弹簧被压缩Δx
?……1′?
／=10cm……1′
释放时振子处在最大位移处，故振幅A为： A=10cm+10cm=20cm……2′
(2)由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量，
故弹簧势能相等，设振子的最大速率为v，
从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律：
?……2′?
……2′
(3)在最低点，振子受到的重力分力和弹力方向相反，根据牛顿第二定律:
……1′
A对B的作用力方向向上，其大小为：==15N……2′
在最高点振子受到的重力分力和弹力方向相同，根据牛顿第二定律：
……1′? (或由对称性可得)
A对B的作用力方向向下，其大小为：==5N……2′
本题考查简谐运动，要求振子的最大振幅，即释放振子的位置就是最大振幅位置，关键是求出释放位置距离平衡位置的距离，由于在平衡位置回复力等于零即重力的下滑力等于弹簧的弹力，列等式可求出平衡位置时弹簧的压缩程度，即可求出振幅，整个过程中，重力和弹簧弹力做功，所以机械能守恒，要求最大速度，即在平衡位置时的速度，由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量，故弹簧势能相等，可根据机械能守恒，列出等式求解，在最低点，振子受到的重力分力和弹力方向相反，在最高点振子受到的重力分力和弹力方向相同。根据牛顿第二定律可解。