2021高中人教版物理(選修3-4)復(fù)習(xí)(講義+課后練習(xí))：振動綜合-講義

專題：振動綜合題一題面：圖甲所示為以O(shè)點為平衡位置、在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖象，由圖可知下列說法中正確的是（）A．在t＝0.2s時，彈簧振子可能運動到B位置B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C．從t＝0到t＝0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子的動能持續(xù)地增加D．在t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，彈簧振子的加速度相同題二題面：一個水平放置的彈簧振子在A、B兩點間做簡諧運動，O為振子的平衡位置，如圖甲所示。設(shè)水平向右方向為正方向，以某一時刻作計時起點（t=0），經(jīng)1/4周期，振子具有正方向最大加速度。那么，在圖乙所示的幾個振動圖象中（x表示振子離開平衡位置的位移），能正確反映該振子振動狀況的是（）題三題面：若單擺的擺長不變，擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時的速度減小為原來的1/2，則單擺振動的（）A．頻率不變，振幅不變B．頻率不變，振幅轉(zhuǎn)變C．頻率轉(zhuǎn)變，振幅轉(zhuǎn)變D．頻率轉(zhuǎn)變，振幅不變題四題面：一個直徑為d的空心金屬球殼內(nèi)布滿水后，用一根長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸掛起來形成一個單擺，如圖所示。若在搖擺過程中，球殼內(nèi)的水從底端的小孔緩慢泄漏，則此擺的周期（）A．恒為T1=2π，由于單擺周期與擺球質(zhì)量無關(guān)B．確定轉(zhuǎn)變，由于單擺的擺長發(fā)生了變化C．T1先漸漸增大，后又減小，最終又變?yōu)門1D．T1先漸漸減小，后又增大，最終又變?yōu)門1題五題面：如圖所示為一雙線擺。它是在水平天花板上用兩根細(xì)線懸掛一小球構(gòu)成的,已知線AC長為l，AC與水平方向成37°角，BC與水平方向成53°角。當(dāng)小球在垂直于兩細(xì)線所在的平面的豎直平面內(nèi)做小擺角振動(小于5°)時,周期為多少?題六題面：如圖所示，水平桌面上的木質(zhì)框架質(zhì)量為M，懸掛在框架上的輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k，鐵球質(zhì)量為m。讓鐵球上下振動起來。試分析計算：鐵球的振幅多大時，恰好能使木質(zhì)框架離開桌面？題七題面：如圖所示，一塊涂有炭黑的玻璃板，質(zhì)量m=2kg，在豎直向上的拉力F作用下，由靜止開頭豎直向上做勻加速運動，一個裝有水平振動的振動頻率為f=5Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出圖示的曲線，測得OA=1cm，OB=4cm，OC=9cm，求拉力F的大?。╣取10m/s2）。課后拓展練習(xí)注：此部分為老師依據(jù)本講課程內(nèi)容為大家精選的課下拓展題目，故不在課堂中講解，請同學(xué)們課下自己練習(xí)并對比詳解進(jìn)行自測.題一題面：某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x＝Asineq\f(π,4)t，則質(zhì)點()A．第1s末與第3s末的位移相同B．第1s末與第3s末的速度相同C．第3s末至第5s末的位移方向都相同D．第3s末至第5s末的速度方向都相反題二題面：一質(zhì)點做簡諧運動，其位移和時間關(guān)系如圖所示。（1）求t＝0.25×10－2s時的位移；（2）在t＝1.5×10－2s到2×10－2s的振動過程中，質(zhì)點的位移、回復(fù)力、速度、動能、勢能如何變化？（3）在t＝0s至8.5×10－2s時間內(nèi)，質(zhì)點的路程、位移各多大？題三題面：一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是()A．質(zhì)點振動頻率是4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmC．第4s末質(zhì)點的速度為零D．在t＝1s和t＝3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相同

講義參考答案題一答案：A題二答案：D題三答案：B題四答案：BC題五答案：題六答案：A=題七答案：F=24N課后拓展練習(xí)題一答案：A詳解：依據(jù)x＝Asineq\f(π,4)t，可求得該質(zhì)點振動周期為T＝8s，則該質(zhì)點振動圖象如圖所示，圖象的斜率為正表示速度為正，反之為負(fù)，由圖可以看出第1s末和第3s末的位移相同，但斜率一正一負(fù)，故速度方向相反，A正確、B錯誤；第3s末和第5s末的位移方向相反，但兩點的斜率均為負(fù)，故速度方向相同，選項C、D錯誤。題二答案：（1）－eq\r(2)cm（2）位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小，勢能變大（3）34cm2cm詳解：（1）由圖可知A＝2cm，T＝2×10－2s，振動方程為x＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(π,2)))＝－Acosωt＝－2coseq\f(2π,2×10－2)tcm＝－2cos(102πt)cm當(dāng)t＝0.25×10－2s時x＝－2coseq\f(π,4)cm＝－eq\r(2)cm。（2）由圖可知在1.5×10－2s～2×10－2s內(nèi)，質(zhì)點的位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小，勢能變大。（3）從t＝0s至8.5×10－2s的時間內(nèi)質(zhì)點的路程為s＝17A＝34cm，位移為2cm題三答案：B詳解：振動圖象表示質(zhì)點在不同時刻相對平衡位置的位移，由圖象可看出，質(zhì)點運動的周期T＝4s，其頻率f＝eq\f(1,T)＝0.25Hz；10s內(nèi)質(zhì)點運動了eq\f(5,2)T，其運動