时间:2019-06-28 06:07:40
1、简答题 试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动。
参考答案:断一个振动是否为简谐运动,关键是判断它的回复力是否满足其大小与位移成正比,方向总与位移方向相反。如图所示,设振子的平衡位置为O,向下为正方向,此时弹簧的形变量为x0,根据胡克定律及平衡条件有mg-kx0=0
当振子向下偏离平衡位置为x时,回复力(即合外力)为F回=mg-k(x+x0)
综上解得F回=-kx,可见振动时的受力符合简谐运动的条件
?
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一列简谐横波某时刻的波形如图中实线所示,经过0.50s后的波形如图中虚线所示。已知波的周期为T,而且0.25s<T<0.50s,则?(?)
A.当波向x轴的正方向传播时,波速大小为10m/s
B.无论波向x轴正方向传播还是向x轴负方向传播,在这0.50s内x=1.0m的M质点,通过的路程都相等
C.当波向x轴正方向传播时,x=1.0m的质点M和x=2.5m的质点N在0.50s内通过的路程不相等
D.当t=0.10s时,x=1.0m的质点M振动的位移一定是0
参考答案:A
本题解析:由图读出波长λ=4m.若波是向右传播的则,
,因为0.25s<T<0.50s,所以n取1得到T=0.4S,根据
?,故A正确
若波是向左传播的则,
,因为0.25s<T<0.50s,所以n取1得到T=
S,根据
,若波向x轴正方向传播,则质点M振动了
,通过的路程为5A=10cm,若波向x轴负方向传播,则质点M振动了
,通过的路程为7A=14cm,故B错误
当波向x轴正方向传播时,x=1.0m的质点M和x=2.5m的质点N在0.50s内通过的路程均为4个振幅,故C错误
若波向右传播,当t=0.10s时,x=1.0m的质点M振动的位移为2cm,若波向左传播,当t=0.10s时,x=1.0m的质点M振动的位移小于0,故D错误
所以选A
本题难度:简单
3、选择题 以下关于简谐振动的定义,正确是( )
A.物体在某一中心位置两侧作往复运动就叫简谐振动
B.简谐振动是一种匀变速直线运动
C.简谐振动的物体受到的回复力大小和位移成正比
D.简谐振动的物体越接近平衡位置,运动得越快,因而加速度越大
参考答案:A、物体在某一中心位置两侧做往复运动叫机械振动,只有回复力满足F=-kx的振动才是简谐运动.故A错误.
? B、简谐振动的加速度a=-kxm,可见.加速度随位移的变化而变化,所以简谐运动是非匀变速运动.故B错误.
? C、根据简谐运动的特征F=-kx得知,物体受到的回复力大小和位移成正比.故C正确.
? D、简谐振动的物体越接近平衡位置,速度越来越大,加速度越来越小.故D错误.
故选C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一列简谐波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是(? )
A.沿x轴负方向,60m/s
B.沿x轴正方向,60m/s
C.沿x轴负方向,30 m/s
D.沿x轴正方向,30m/s
参考答案:A
本题解析:从甲图的波动图像可知,质点P向y轴负方向运动说明波沿x轴负方向传播,从图中还可在波长为24m,周期为0.4秒,可得到波速为60m/s;所以答案选A
本题难度:简单
5、选择题 对于自由落体运动,下列说法正确的是
A.在前1s内、前2s内、前3s内…的位移之比是1:3:5:…
B.在第1s末、第2s末、第3s末的速度之比是1:3:5
C.在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1:3:5
D.在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m
参考答案:CD
本题解析:分析:自由落体运动是初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动基本公式即可解题.
解答:A.根据h=可知,在前1s内、前2s内、前3s内…的位移之比是1:4:9:…,故A错误;
B、根据自由落体速度公式v=gt可知在1s末,2s末,3s末的速度比是1:2:3,故B错误;
C.根据平均速度定义式及自由落体运动在开始通过连续相等时间内的位移比为1:3:5,可知:在第1s内,第2s内,第3s内的平均速度比是1:3:5,故C正确;
D.匀变速直线运动相邻两个1s内的位移之差为△x=gT2=9.8m,故D正确.
选CD.
点评:本题主要考查了自由落体运动的基本规律,难度不大,属于基础题.
本题难度:困难