15.第十五周 机械振动 机械波.docxVIP

机械振动机械波

满分：50分时量：40分钟

一．选择题（1-5为单选题，题每小题4分，6-7题为多选题，每小题5分，共30分）

1.小球做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5s，小球第一次经过P点，又经过0.2s，小球第二次经过P点，则再过多长时间该振子第三次经过P点()

A.1.0s B.2.4s C.0.8s D.2.2s

2.如图3所示，为一个水平弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是()

A.t＝1s到t＝2s内，弹簧振子的动能不断减小

B.该弹簧振子的振动方程为x＝－10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)t))cm

C.t＝3s时，弹簧振子的加速度沿x轴正方向

D.t＝0到t＝10s内弹簧振子的路程为50cm

3.如图4甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是()

A.单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝10sin(2πt)cm

B.单摆的摆长约为10cm

C.从t＝2.5s到t＝3s的过程中，摆球所受的回复力逐渐增大

D.从t＝2.5s到t＝3s的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐增大

4.科技馆内有共振秋千，参观者坐上秋千，双脚离地，前后摆动，会发现对面的球摆也在跟着大幅度摆动。关于这个现象，以下说法不正确的是()

A.如果改变对面球的质量，会使球摆动幅度变小

B.秋千系统的重心高度与对面球摆的重心高度大致相同

C.如果对秋千施加一个周期性的驱动力，球摆的振动周期与该驱动力周期相同

D.若把共振秋千移到太空舱中则无法实现共振现象

5.一列简谐横波沿x轴传播，t＝2s时刻波的图像如图甲所示，x＝2m处的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以判断()

A.该波沿x轴负方向传播

B.在t＝3s时质点P的加速度方向沿y轴正方向

C.该波在0～5s时间内传播的距离是2m

D.在0～5s时间内质点P通过的路程是20cm

6.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在xA＝0和xB＝1.2m处的两个质点A、B的振动图像如图所示，则()

A.质点A的振动方程y＝5sin(πt)cm

B.波由质点A传播到B的时间可能是0.7s

C.这列波的波长可能是4.8m

D.这列波的波速可能是0.8m/s

7.一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝2s时的波形如图(a)所示，介质中某质点的振动图像如图(b)所示，下列说法正确的是()

A.图(b)可能是质点A的振动图像

B.图(b)可能是质点B的振动图像

C.若图(b)是x＝2m处质点的振动图像，则波速可能是1m/s

D.若图(b)是x＝3m处质点的振动图像，则波速可能是0.5m/s

二、非选择题（第8题8分，第9题12分，共20分）

8.现代智能手机自带了许多传感器，利用智能手机Phyphox软件能够采集传感器记录的数据。某同学在家根据Phyphox界面提示的原始传感器，给出了2种测量重力加速度的方案：

方案1.使用“含(g)的加速度”模块，令手机静置在桌面上20s，直接读出重力加速度(图一)；

方案2.使用“摆”功能，该同学找到一把量程为30cm的刻度尺，长度为100cm左右的细线和一把铁锁，制成一个单摆，于小角度释放。输入摆长后，利用手机读取周期，手机将计算出重力加速度(图二)。

回答下列相关问题：

(1)根据方案2，可知手机计算重力加速度g的表达式为________(用g、π、T、L表示)。

(2)与方案1测得的重力加速度g相比，方案2测得的重力加速度g结果有一定的误差，产生误差的主要原因为________。

A.铁锁的重心不方便确定，所以摆长不准

B.测量摆长的刻度尺量程太小，测摆长时多次移动产生了一定的误差

C.铁锁质量过大，导致g测量误差较大

(3)方案2重力加速度g计算结果误差较大，该同学想到一个修正方案：实验时，可以在细线上的A点做一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程；保持该标记以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度以改变摆长，当OA间细线长度分别为L1、L2时，测得相应单摆的周期为T1、T2，由此可测得重力加速度g的数值，此方案计算g的表达式为__________________(其中L2L1)。

A.g＝eq\f(4π2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(L1－L2)),Teq\o\al(2,1)－Teq\o\al(2,2)) B.g＝eq\f(4π2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(L1－L2)),T