高考物理试题《简谐运动》考点强化练习(2018年练习版)(九)

时间:2018-10-13 00:48:06

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1、选择题  如图所示为沿轴负向传播的一列简谐横波在某一时刻的图象。从该时刻起的一段很短的时间内,质点的速度和加速度大小的变化情况是

A.变大、变大
B.变小、变小
C.变大、变小
D.变小、变大


参考答案:D


本题解析:考点:
专题:波的多解性.
分析:根据波的传播方向确定质点的振动方向,从而确定质点的位移如何变化,位移越大,势能越大,则动能越小可以求出速度的变化情况;又a=-,可以求出加速度的变化情况.
解答:解:由题图可得,波沿x轴负方向传播,Q质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向运动,在向最大位移运动的过程当中质点的速度逐渐减小,但由于加速度a=-,加速度a逐渐增大,故D正确.
故选D.
点评:只要掌握了质点的振动方向和波的传播方向之间的关系,就能知道质点的运动方向,从而确定质点的位移的变化情况,进而确定速度和加速度的变化趋势.


本题难度:简单



2、计算题  如图所示,劲度系数为k的弹簧上端固定在天花板上的O点,下端挂一质量为m的物块,物块静止后,再向下拉长弹簧,然后放手,弹簧上下振动,试说明物块的振动是简谐运动.


参考答案:见解析


本题解析:判断振动是否为简谐运动,常采用下述步骤:(1)找到振动物体的平衡位置;(2)任取物体离开平衡位置的一点(设位移为x),进行受力分析,求出指向平衡位置的合力F回;(3)判断F回是否满足F回=-kx.
设振子的平衡位置为O′点,向下为正方向,此时弹簧的形变量为x0,则有kx0=mg.当弹簧向下发生位移x时,弹簧弹力F=k(x+x0),而回复力F回=mg-F,故F回=mg-k(x+x0) =-kx,即回复力满足F=-kx的条件,则说明物块的振动是简谐运动.


本题难度:一般



3、计算题  如图所示,两木块的质量为mM,中间弹簧的劲度系数为k,弹簧下端与M连接,m与弹簧不连接,现将m下压一段距离释放,它就上下做简谐运动,振动过程中,m始终没有离开弹簧.试求:
(1)m振动的振幅的最大值.
(2)m以最大振幅振动时,M对地面的最大压力.


参考答案:解:(1)在平衡位置时,弹簧的压缩量为x0,有kx0=mg
要使m振动过程中不离开弹簧,m振动的最高点不能高于弹簧原长处,所以m振动的振幅的最大值Ax0=
(2)m以最大振幅A振动时,振动到最低点,弹簧的压缩量最大,为2A=2x0=
对M受力分析可得:NMgMg+2mg
由牛顿第三定律得,M对地面的最大压力为Mg+2mg


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时波源开始振动,经0.1s刚好传播到x=40m处第一次形成如图所示的波形。在x=400m处有一波的接收器(图中未画出),则下列说法正确的是(?)(?)


A.波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向
B.x=40m处的质点在t=0.5s时位移最大
C.在t=1.0s时开始,接收器能接收到此波
D.若波源沿x轴正方向匀速运动,则接收器接收到的波的频率比波源振动频率小


参考答案:C


本题解析:根据波的传播图像可知,t=0.1s时波正好向前传播了两个波长,即波源振动了两个周期,所以t=0.1s是O点的振动方向和起振方向相同,波是向右传播,根据走坡法可得波起振方向是沿y轴负方向的,A错误。根据图像可知,由已知可得,所以在t=0.5s时,即x=40m处的质点振动了10个周期,所以仍在平衡位置,B错误。根据公式,当t=1s时,波正好向前传播了400m,所以接收器能接受到此波。C正确。因为波源相对接收器不存在相对运动,所以接收器收到的波的频率比波源振动频率是一样的,D错误。


本题难度:简单



5、选择题  如图所示,弹簧振子的振动位移随时间变化的图像,当振子在0.2s到0.3s的过程中(?)

A.速度不断增大,加速度不断增大
B.位移不断增大,加速度不断增大
C.速度为负方向,加速度为负方向
D.速度为正方向,回复力为正方向


参考答案:B


本题解析:略


本题难度:简单




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