2019届高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波光电磁波与相对论第一节机械振动随堂检测新人教版

第一节 机械振动
1．(2017·高考上海卷)做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的
9
4倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的2
3
，则单摆振动的( )
A ．周期不变，振幅不变
B ．周期不变，振幅变小
C ．周期改变，振幅不变
D ．周期改变，振幅变大
解析：选B.由单摆的周期公式T ＝2π
L /g 可知，当摆长L 不变时，周期不变，故C 、D
错误；由能量守恒定律可知12mv 2
＝mgh ，其摆动的高度与质量无关，因平衡位置的速度减小，
则最大高度减小，即振幅减小，选项B 正确、A 错误．
2．(2017·高考北京卷)某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是( )
A ．t ＝1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B ．t ＝2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C ．t ＝3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D ．t ＝4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
解析：选A.由图象可知，t ＝1 s 和t ＝3 s 时振子在最大位移处，速度为零，加速度分别为负向最大值、正向最大值；而t ＝2 s 和t ＝4 s 时振子在平衡位置，加速度为零，而速度分别为负向最大、正向最大．综上所述，A 项说法正确．
3．(2018·孝感统测)下列说法正确的是( ) A ．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 B ．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 C ．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象 D ．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌 E ．较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振
解析：选BDE.摆钟走时快了，说明摆钟的周期变小了，根据T＝2πL
g
可知增大摆长
L可以增大摆钟的周期，A错误；挑水时为了防止水从桶中荡出，可以改变走路的步频，B 正确；在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是受迫振动，C错误；部队便步通过桥梁，不能产生较强的驱动力，就避免桥梁发生共振现象，故D正确；当声音频率等于玻璃杯固有频率时，杯子发生共振而破碎，E正确．
4．在探究单摆周期与摆长关系的实验中，
(1)关于安装仪器及测量时的一些实验操作，下列说法中正确的是( )
A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长l
B．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长l，再将单摆悬挂在铁架台上
C．使摆线偏离竖直方向某一角度α(接近5°)，然后由静止释放摆球
D．测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期
(2)实验测得的数据如下表所示：
(3)根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是________．
(4)根据图象，可求得当地的重力加速度为________m/s2.(π＝3.14，结果保留3位有效数字)
解析：(1)本实验中，应将摆球和摆线组成单摆之后再测量其摆长，摆长应为悬点到摆球球心的距离，故A、B错误；测量单摆的周期时，应为相邻两次通过最低点并且通过最低点的速度方向相同，即单摆做一次全振动，这段时间才为一个周期，为了减小误差，须测量单摆的多个周期，然后再取平均值求出一个周期，故D错误；单摆在摆角小于5°时可认为做简谐运动，故C正确．
(2)通过描点、连线可得到单摆的T 2
－l 图象，近似为一条直线． (3)通过作出的图象说明单摆周期的平方和摆长成正比．
(4)根据图象求出图线的斜率k ，再根据单摆的周期公式可得g ＝4π
2
k
，进而求出重力加
速度g ＝9.86 m/s 2
.
答案：(1)C (2)如图所示
(3)成正比 (4)9.86。