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《2012届高三物理复习测试26单摆受迫振动.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2012版高三物理一轮复习单摆受迫振动1.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TB.摆动的周期为T[来源:学科网]C.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3hD.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h解析:单摆周期T=2π与摆球质量和摆角无关,故A､B都错.设a球碰撞前速率为va,碰后a､b共同速度为v,
2、上升最大高度为h′,由机械能定守恒得magh=由碰撞过程中动量守恒得mava-mb(2va)=(ma+mb)v,又(ma+mb)gh′=(ma+mb)v2,及ma=5mb,联立解得h′=0.25h,故D对.答案:D2.如图所示,AC是一段半径为2m的光滑圆弧轨道,圆弧与水平面切于A点,BC=7cm.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=t2B.v1v2,t1>t2D.v1=v2,t1=t2解析:小球两次运动均可
3、看成类单摆运动.虽然释放的高度不同,但所用时间均为,故t1=t2.根据机械能守恒知,由C下滑至A点的高度差大,故由C运动到A点时的速度大,即v1>v2.答案:A3.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丁解析:甲摆所受库仑力和丙摆受的洛伦
4、兹力总是沿半径方向,不影响回复力,则T甲=T丙=2π.根据等效重力加速度的求法,平衡位置处对乙有mg-F乙=ma,F乙=m·(g-a),即T乙=2π对丁有:F丁=mg+qE=m(g+即T丁=2π.答案:D4.一单摆做小角度摆动,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解析:由振动图象可知t1和t3时刻摆球偏离平衡位置位移最大,此时摆球速度为0,悬线对摆球拉力最小;t2和t4时
5、刻摆球位移为0,正在通过平衡位置,速度最大,悬线对摆球拉力最大,故选项D正确.答案:D5.一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(
6、)A.由图表可知T0=4sB.由图线可知T0=8sC.当T在4s附近时,Y显著增大,当T比4s小得多或大得多时,Y很小D.当T在8s附近时,Y显著增大,当T比8s小得多或大得多时,Y很小解析:由图乙可知弹簧振子的固有周期T0=4s,故A选项正确,B选项错误.根据受迫振动的特点:驱动力的周期与系统的固有周期相同时发生共振,振幅最大;当驱动力的周期与系统的固有周期相差越多,受迫振动物体振动稳定后的振幅越小.故C选项正确,D选项错误.答案:AC6.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
7、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=2πC.单摆的振动周期T>2πD.单摆向右或向左摆过同一点C时摆线的张力一样大解析:若不考虑带电摆球在磁场中的涡流现象,由洛伦兹力与绳的拉力不会对摆球做功可知摆球的机械能守恒,摆球到达的左､右两边最高点应处于同一水平面,A对;既然机械能守恒,摆球在任何位置的动能与没有磁场作用时一样,即单摆的周期不受影响,B对C错;摆球向左与向右经过C点时,由牛顿第二定律分别可得:T1-f洛-mg=,T2+f洛-mg=,可知向左摆过C点
8、时摆线的张力较大,D错.答案:AB7.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
