2011-2012学年贵州省高三物理复习测试：26单摆 受迫振动（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的黏性小球b发生碰撞,并黏接在一起,且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后(    )

A.摆动的周期为 T

B.摆动的周期为 T

C.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3 h

D.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25 h

2. 难度：简单

如图所示,AC是一段半径为2 m的光滑圆弧轨道,圆弧与水平面切于A点,BC=7 cm.现将一个小球先后从曲面的顶端C和圆弧中点D由静止开始释放,到达底端时的速度分别为v₁和v₂,所用时间分别为t₁和t₂,则(    )

A.v₁>v₂,t₁=t₂          B.v₁<v₂,t₁=t₂

C.v₁>v₂,t₁>t₂          D.v₁=v₂,t₁=t₂

3. 难度：简单

如图所示,单摆 甲放在空气中,悬点处固定一带正电小球,摆球亦带正电,周期为T_甲;单摆乙放在加速度a向下加速运动的电梯中,周期为T_乙;单摆丙带正电,放在匀强磁场B中,周期为T_丙;单摆丁带正电,放在匀强电场E中,周期为T_丁.若四个单摆摆长均相等,那么(    )

A.T_甲>T_乙>T_丁>T_丙          B.T_乙>T_甲>T_丙>T_丁

C.T_丙>T_甲>T_丁>T_乙          D.T_乙>T_甲=T_丙>T_丁

4. 难度：简单

一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是(    )

A.t₁时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小

B.t₂时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小

C.t₃时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大

D.t₄时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大

5. 难度：简单

一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,如图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,码砝便做简谐运动,振动图线如图乙所示. 当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图象如图丙所示.

若用T₀表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则(    )

A.由图表可知T₀=4 s

B.由图线可知T₀=8 s

C.当T在4 s附近时,Y显著增大,当T比4 s小得多或大得多时,Y很小

D.当T在8 s附近时,Y显著增大,当T比8 s小得多或大得多时,Y很小

6. 难度：简单

如图所示,单摆的摆线是绝缘的,摆长为L,摆球带正电,摆悬挂于O点,在AD间摆动,当它摆过竖直线OC时便进入磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场方向垂直于单摆的摆动平面向里,下列说法正确的是(    )

A.A与D处于同一水平面

B.单摆的周期T=2π

C.单摆的振动周期T>2π

D.单摆向右或向左摆过同一点C时摆线的张力一样大

7. 难度：简单

图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙,在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为0.20  m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60 m,则这次实验沙摆的摆长大约为(取g=π²)(    )

A.0.56 m          B.0.65 m

C.1.00 m          D.2.25 m

8. 难度：简单

如图所示,单摆摆球的质量为m,做简谐运动的周期为T,摆球从最大位移A处由静止释放,摆球运动到最低点B时的速度大小为v,不计空气阻力,则(    )

A.摆球从A运动到B的过程中,重力做的功为mv²

B.摆球从A运动到B的过程中,重力做的功的平均功率为

C.摆球运动到B时重力的瞬时功率为mgv

D.摆球从A运动到B的过程中合力的冲量大小为mv

二、填空题

9. 难度：简单

如图所示,为同一个单摆分别在地球和月球上做受迫振动的共振曲线,则图线__________表示的是在地球上单摆的共振曲线,可以求得该单摆的摆长为__________m,月球表面的重力加速度约为__________ m/s².

三、计算题

10. 难度：简单

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.把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体.

11. 难度：简单

将一根一端固定的钢锯条自由端挨着圆盘踞的边缘,圆盘上均匀分布着50个齿,求:

(1)当它以10 r/s的转速转动时,钢锯条的振动周期为多少?

(2)当它以6 r/s的转速旋转时,发现钢锯条的振幅最大,可知钢锯条的固有频率是多少?(假定圆盘锯齿始终不脱离钢锯条)

12. 难度：简单

如图所示,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲､乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°.现同时释放甲､乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m=1  kg,若取重力加速度g=10  m/s².求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.