【物理】机械振动解答题专项特训-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册.docx
《【物理】机械振动解答题专项特训-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【物理】机械振动解答题专项特训-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册.docx(22页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章机械振动解答题专项特训-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册1如图所示,将一劲度系数为k,原长为L0的轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面的顶端,另一端连接一质量为m的小球。将小球沿斜面拉下一段距离后松手。证明:小球的运动是简谐运动。2劲度为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球,向下压小球后释放,使小球开始作简谐运动。该过程弹簧对水平面的最大压力是1.6mg。求:(1)小球作简谐运动的振幅A是多大?(2)当小球运动到最高点时,小球对弹簧的弹力大小和方向如何?3如图所示,倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面底端有一挡板,质量为m的木块甲紧靠挡板放置,轻质弹簧一端与木块
2、甲相连,另一端与质量为m的木块乙相连,弹簧劲度系数为k。开始时两木块均静止,用沿斜面向下的力缓慢推物体乙,到某一位置后撤去该力,将该时刻记为。此后木块乙在斜面上做简谐运动,时刻第一次运动到最高点,此时木块甲恰要离开挡板。已知重力加速度为g求:(1)木块乙做简谐运动的周期T;(2)时刻木块甲对挡板压力F的大小。4简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如的回复力作用下,物体的位移x与时间t遵循变化规律的运动,其中角频率(k为常数,A为振幅,T为周期)。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示,一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端固定于地面,上端与一质量为m的小球
3、A相连,小球A静止时所在位置为O。另一质量为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落,与A发生瞬间碰撞后一起开始向下运动。两球均可视为质点,在运动过程中,弹簧的形变在弹性限度内,当其形变量为x时,弹性势能为。已知,重力加速度为g。求:(1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度;(2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离;(3)小球A从开始向下运动到第一次运动到最低点所用的时间t。5如图甲所示,光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧,其左端与一固定立柱相连,右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后,由静止释放小球。以O点为坐标原点,水平向右为x轴的正方向,小球向左经过O点时为时刻,小球的振动图像
4、如图乙所示。求:(1)O、M两点间的距离;(2)弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式;(3)该振子在0-5s的总路程。6有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C间的距离为20 cm,振子在4 s内完成了20次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t0),经过0.05s振子有正向最大位移。(1)求振子的振幅和周期;(2)在图中作出该振子的位移时间图像;(3)写出振子的振动方程。7如图所示,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体边长的金属圆球B恰好能放在
5、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m=0.5kg。将A沿斜面向上提起,使弹簧从原长伸长5cm,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)盒子运动到最低点时,盒子A对金属圆球B沿斜面方向的作用力大小。8如图所示,一根粗细均匀的木筷下端绕有几圈铁丝,竖直浮在一个较大的盛水容器中,以木筷静止时下端所在位置为坐标原点O建立直线坐标系,把木筷往下压一段距离后放手,木筷就在水中上下振动。已知水的密度为,重力加速度为g,不计水的阻力。(1)试证明木筷的振动是简谐运动;(2)观测发现筷子每10秒上下振动20次,从释放筷子开
6、始计时,写出筷子振动过程位移随时间变化的关系式。9如图所示,在质量为M的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m(Mm)的A、B两物体,箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线,此后A将做简谐振动。求:(1)A做简谐振动的振幅;(2)当A运动到最高点时,木箱对地面的压力大小。10如图所示,倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面底端有一挡板,质量为m的木块甲紧靠挡板放置,轻质弹簧一端与木块甲相连,另一端与质量为m的木块乙相连,弹簧劲度系数为k。开始时两木块均静止,用沿斜面向下的力缓慢推物体乙,到某一位置后撤去该力,将该时刻记为。此后木块乙在斜面上做简谐运动,时刻第一次运动到最高点,此时木
7、块甲恰要离开挡板。已知重力加速度为g求:(1)木块乙做简谐运动的周期T;(2)时刻木块甲对挡板压力F的大小;(3)木块乙与最高点距离为的时刻t。11如图所示,倾角为的斜面体顶端固定一垂直斜面的挡板,斜面体放在粗糙水平面上,上表面光滑,斜面体和挡板的质量为M,轻弹簧一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在挡板上。将小球从弹簧处于原长处由静止释放,小球将在斜面上做简谐运动,且斜面体始终静止。求:(1)小球运动到最低点时,弹簧弹力的大小为多少?(2)小球在振动过程中水平面对斜面体最大支持力为多大?12朝鲜族是爱好体育运动的民族,荡秋千更是入选了国家级遗产名录。将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上,使手
8、机边缘与座椅边缘平行,如图甲所示,手机质量为m,让秋千以小摆角(小于5)自由摆动,此时秋千可看作一个理想的单摆,摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的a-t关系图如图乙所示,图中各量均为已知量。求:(1)当地的重力加速度;(2)当秋千摆至最低点时,手机对秋千的压力(重力加速度用g表示)。13如图甲,O点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻,g取10m/s2。(1)求单摆的振动周期和摆长;(2)
9、求摆球运动过程中的最大速度。14如图,光滑圆槽的半径L远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三小球(均可视为质点)同时由静止释放,开始时乙球的位置B低于甲球位置A,甲球与圆偿圆心连线和竖直方向夹角为,丙球释放位置C为圆槽的圆心,Q为圆槽最低点;重力加速度为g。若甲、乙、丙三球不相碰,求:(1)求甲球运动到O点速度大小;(2)通过计算分析,甲乙丙三球谁先第一次到达O点;(3)若单独释放甲球从降放到第15次经过O点所经历的时间。15如图甲所示为小球与细绳相连制成的单摆,摆长用L表示,将其悬挂于固定点O,小球静止在A位置,一玩具枪在球左侧水平放置,枪口中心与球心等高。某时刻,玩具枪以初速度发射质量为0.2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理 机械振动 解答 专项 2023 2024 学年 高中物理 人教版 选择性 必修 一册
限制150内