一.選擇題
1.彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，逐漸增大的物理量是( )
A、振子所受的回復(fù)力 B、振子的位移
C、振子的速度 D、振子的加速度
2.圖1表示一個(gè)彈簧振子作受迫振動(dòng)時(shí)的振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系，由此可知( )
A.振子振動(dòng)頻率為f2時(shí)，它處于共振狀態(tài)
B.驅(qū)動(dòng)力的頻率為f3時(shí)，振子振動(dòng)的頻率為f2
C.假如撤去驅(qū)動(dòng)力讓振子作自由振動(dòng)，它的頻率是f3
D.振子作自由振動(dòng)時(shí)，頻率可以是f1、f2、f3
3.當(dāng)擺角很小時(shí)(<100)，單擺的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，此時(shí)單擺振動(dòng)的回復(fù)力是( )
A.擺球重力與擺線(xiàn)拉力的合力
B.擺線(xiàn)拉力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力
C.擺球重力、擺線(xiàn)拉力及擺球所受向心力的合力
D.擺球重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力
4.如圖2所示，是一個(gè)單擺(θ<10o)，其周期為T(mén)，則下列正確的說(shuō)法是( )
A.把擺球的質(zhì)量增加一倍，其周期變小
B.把擺角變小時(shí)，則周期也變小
C.此擺由O→B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T(mén)/4
D.擺球B→O時(shí)，動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化
5.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，先后以相同的速度依次通過(guò)A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)1s，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)1s又第2次通過(guò)B點(diǎn)，在這兩秒鐘內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的總路程為12cm，則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和振幅分別為( )
A.3s，6cm B.4s，6cm C.4s，9cm D.2s，8cm
6.一個(gè)彈簧振子在光滑的水平面上作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其中有兩個(gè)時(shí)刻彈簧對(duì)振子的彈力大小相等，但方向相反，那么這兩個(gè)時(shí)刻彈簧振子的( )
A.速度一定大小相等，方向相反 B.加速度一定大小相等，方向相反
C.位移一定大小相等，方向相反 D.以上三項(xiàng)都不一定大小相等，方向相反
7.水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,其質(zhì)量為m,速率為v,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.振動(dòng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為 mv2
B.當(dāng)振子的速率減為 時(shí)，此振動(dòng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為
C.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期內(nèi)，彈力做的功可能不為零
D.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期內(nèi)，彈力做的功一定為 mv2
8.如圖3表示質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，則以下說(shuō)法中正確的是( )
A.t1、t2時(shí)刻的速度相同
B.從t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，速度和加速度方向是相同的
C.從t2到t3這段時(shí)間內(nèi)，速度變大，加速度變小
D.t1、t3時(shí)刻的速度大小是相同的。
9.如圖4所示，兩個(gè)單擺 和 的擺長(zhǎng) > ，將它們都拉離豎直方向一個(gè)很小的角度 然后釋放，那么這兩個(gè)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度 的大小和經(jīng)歷時(shí)間 應(yīng)滿(mǎn)足
A. > ， >
B. > ， <
C. < ， <
D. < ， >
二.填空題
10.一物體沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為8 cm，頻率為0.5 Hz，在t=0時(shí)，位移是4 cm，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則用正弦函數(shù)表示的振動(dòng)方程為 .
11.一水平彈簧振子的小球的質(zhì)量 kg，彈簧的勁度系數(shù)為50N/m ，振子的振動(dòng)圖象如圖6所示，在 s時(shí)，小球的加速度大小為_(kāi)______________，方向________;在 s 時(shí)小球的加速度大小為_(kāi)___________，速度的方向?yàn)開(kāi)___________。
12.某同學(xué)在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，并以L(fǎng)為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，做出了 圖線(xiàn)，如圖7所示，由此圖線(xiàn)可知重力加速度為 。
三.科學(xué)探究與實(shí)驗(yàn) (本題共2小題，滿(mǎn)分10分)
13.(1)用如圖8甲所示實(shí)驗(yàn)裝置演示單擺的振動(dòng)圖象，細(xì)沙從擺動(dòng)的漏斗的底部均勻下落，紙板沿著跟擺動(dòng)方向垂直的方向勻速移動(dòng)，落在紙板上的沙排成粗細(xì)變化的一條曲線(xiàn)如圖8乙，觀察這條細(xì)沙曲線(xiàn)，找出其形態(tài)特征，并由此說(shuō)明這個(gè)沙擺的擺動(dòng)規(guī)律。(要求列出兩條，為敘述方便，可在圖上標(biāo)注字母)
①細(xì)沙曲線(xiàn)______________________，說(shuō)明沙擺______________________;
②細(xì)沙曲線(xiàn)______________________，說(shuō)明沙擺______________________。
(2)但有兩位位同學(xué)分別使用同一套儀器觀察單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象，已知兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)都未重新調(diào)整擺長(zhǎng)，落在木板上的細(xì)砂形成的曲線(xiàn)如圖8丙、丁所示.兩曲線(xiàn)不同的原因是
①__________________________，②____________________________.
14.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中
⑴ 除用鐵夾、鐵架臺(tái)、帶中心孔的金屬小球和細(xì)線(xiàn)這些器材外，還需要用到的測(cè)量?jī)x器有：___________________________。
⑵ 本實(shí)驗(yàn)中，如下哪些措施是必要的_______________
A.測(cè)周期時(shí)，單擺的擺角應(yīng)大于10º
B.測(cè)周期時(shí)，應(yīng)取擺球通過(guò)最低點(diǎn)處來(lái)測(cè)量擺球全振動(dòng)30—50次的時(shí)間
C.裝置單擺時(shí)，擺線(xiàn)應(yīng)盡可能長(zhǎng)些，擺球應(yīng)盡可能小些而質(zhì)量大些，且用夾板夾緊擺線(xiàn)
D.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)將單擺懸掛起來(lái)，用刻度尺和游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球球心到懸點(diǎn)的距離
E.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，為了測(cè)量方便，應(yīng)將單擺放在桌面上，拉直后用米尺測(cè)出擺球球心到擺線(xiàn)某點(diǎn)O的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)，然后將單擺從O點(diǎn)吊起。
⑶ 如果在實(shí)驗(yàn)中誤將擺線(xiàn)長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng)，那么所測(cè)重力加速度將________(“偏大”、“偏小”)。如果在實(shí)驗(yàn)中，誤將振動(dòng)31次的時(shí)間計(jì)成了32次的時(shí)間，那么所測(cè)重力加速度將________(“偏大”、“偏小”)。
四、題：本題包括4個(gè)小題，共38分。要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明，方程式或重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的，不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。
15.(8分)如圖9所示是一個(gè)單擺的振動(dòng)圖象，根據(jù)圖象所給的數(shù)據(jù)，試求：
(1)振幅;
(2)周期;
(3)單擺的擺長(zhǎng);
(4)A、B、C三點(diǎn)所表示的對(duì)應(yīng)位置中，在哪個(gè)位置上擺球的速度，在哪個(gè)位置上回復(fù)力產(chǎn)生的加速度?它們的方向如何?(g=9.8m/s2)
16.(10分)如圖10所示，在O點(diǎn)懸有一細(xì)繩，繩上串著一個(gè)小球B，并能順著繩子滑下，在O點(diǎn)正下方有一半徑為R的光滑圓弧軌道，圓心位置恰好在O點(diǎn)，在弧形軌道上接近 處有另一個(gè)小球A，令A(yù)、B兩球同時(shí)開(kāi)始無(wú)初速釋放，假如A球第一次到達(dá)平衡位置時(shí)正好能夠和B球碰上，則B球與繩之間的摩擦力與B球重力大小之比是多少?(計(jì)算時(shí)取 ， )
17. (10分)如圖11所示，質(zhì)量為 的密度計(jì)，上部粗細(xì)均勻，橫截面積為 ，漂浮在密度為 的液體中.現(xiàn)將密度計(jì)輕輕按下一段后放手，密度計(jì)上、下起伏.若不計(jì)液體的阻力，試證明密度計(jì)做的是簡(jiǎn)諧振動(dòng).
18.(10分)將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力，圖14甲表示小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的A、 之間來(lái)回滑動(dòng)， 點(diǎn)與O點(diǎn)連線(xiàn)與豎直方向之間夾角相等且都為 ， 很小。圖14乙表示滑塊對(duì)器壁的壓力F隨時(shí)間 變化的曲線(xiàn)，且圖中 為滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息。
求：(1)容器的半徑;
(2)小滑塊的質(zhì)量;
(3)滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量。
1.彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，逐漸增大的物理量是( )
A、振子所受的回復(fù)力 B、振子的位移
C、振子的速度 D、振子的加速度
2.圖1表示一個(gè)彈簧振子作受迫振動(dòng)時(shí)的振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系，由此可知( )
A.振子振動(dòng)頻率為f2時(shí)，它處于共振狀態(tài)
B.驅(qū)動(dòng)力的頻率為f3時(shí)，振子振動(dòng)的頻率為f2
C.假如撤去驅(qū)動(dòng)力讓振子作自由振動(dòng)，它的頻率是f3
D.振子作自由振動(dòng)時(shí)，頻率可以是f1、f2、f3
3.當(dāng)擺角很小時(shí)(<100)，單擺的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，此時(shí)單擺振動(dòng)的回復(fù)力是( )
A.擺球重力與擺線(xiàn)拉力的合力
B.擺線(xiàn)拉力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力
C.擺球重力、擺線(xiàn)拉力及擺球所受向心力的合力
D.擺球重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力
4.如圖2所示，是一個(gè)單擺(θ<10o)，其周期為T(mén)，則下列正確的說(shuō)法是( )
A.把擺球的質(zhì)量增加一倍，其周期變小
B.把擺角變小時(shí)，則周期也變小
C.此擺由O→B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T(mén)/4
D.擺球B→O時(shí)，動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化
5.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，先后以相同的速度依次通過(guò)A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)1s，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)1s又第2次通過(guò)B點(diǎn)，在這兩秒鐘內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的總路程為12cm，則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和振幅分別為( )
A.3s，6cm B.4s，6cm C.4s，9cm D.2s，8cm
6.一個(gè)彈簧振子在光滑的水平面上作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其中有兩個(gè)時(shí)刻彈簧對(duì)振子的彈力大小相等，但方向相反，那么這兩個(gè)時(shí)刻彈簧振子的( )
A.速度一定大小相等，方向相反 B.加速度一定大小相等，方向相反
C.位移一定大小相等，方向相反 D.以上三項(xiàng)都不一定大小相等，方向相反
7.水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,其質(zhì)量為m,速率為v,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.振動(dòng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為 mv2
B.當(dāng)振子的速率減為 時(shí)，此振動(dòng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為
C.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期內(nèi)，彈力做的功可能不為零
D.從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期內(nèi)，彈力做的功一定為 mv2
8.如圖3表示質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，則以下說(shuō)法中正確的是( )
A.t1、t2時(shí)刻的速度相同
B.從t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，速度和加速度方向是相同的
C.從t2到t3這段時(shí)間內(nèi)，速度變大，加速度變小
D.t1、t3時(shí)刻的速度大小是相同的。
9.如圖4所示，兩個(gè)單擺 和 的擺長(zhǎng) > ，將它們都拉離豎直方向一個(gè)很小的角度 然后釋放，那么這兩個(gè)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度 的大小和經(jīng)歷時(shí)間 應(yīng)滿(mǎn)足
A. > ， >
B. > ， <
C. < ， <
D. < ， >
二.填空題
10.一物體沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為8 cm，頻率為0.5 Hz，在t=0時(shí)，位移是4 cm，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則用正弦函數(shù)表示的振動(dòng)方程為 .
11.一水平彈簧振子的小球的質(zhì)量 kg，彈簧的勁度系數(shù)為50N/m ，振子的振動(dòng)圖象如圖6所示，在 s時(shí)，小球的加速度大小為_(kāi)______________，方向________;在 s 時(shí)小球的加速度大小為_(kāi)___________，速度的方向?yàn)開(kāi)___________。
12.某同學(xué)在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，并以L(fǎng)為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，做出了 圖線(xiàn)，如圖7所示，由此圖線(xiàn)可知重力加速度為 。
三.科學(xué)探究與實(shí)驗(yàn) (本題共2小題，滿(mǎn)分10分)
13.(1)用如圖8甲所示實(shí)驗(yàn)裝置演示單擺的振動(dòng)圖象，細(xì)沙從擺動(dòng)的漏斗的底部均勻下落，紙板沿著跟擺動(dòng)方向垂直的方向勻速移動(dòng)，落在紙板上的沙排成粗細(xì)變化的一條曲線(xiàn)如圖8乙，觀察這條細(xì)沙曲線(xiàn)，找出其形態(tài)特征，并由此說(shuō)明這個(gè)沙擺的擺動(dòng)規(guī)律。(要求列出兩條，為敘述方便，可在圖上標(biāo)注字母)
①細(xì)沙曲線(xiàn)______________________，說(shuō)明沙擺______________________;
②細(xì)沙曲線(xiàn)______________________，說(shuō)明沙擺______________________。
(2)但有兩位位同學(xué)分別使用同一套儀器觀察單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象，已知兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)都未重新調(diào)整擺長(zhǎng)，落在木板上的細(xì)砂形成的曲線(xiàn)如圖8丙、丁所示.兩曲線(xiàn)不同的原因是
①__________________________，②____________________________.
14.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中
⑴ 除用鐵夾、鐵架臺(tái)、帶中心孔的金屬小球和細(xì)線(xiàn)這些器材外，還需要用到的測(cè)量?jī)x器有：___________________________。
⑵ 本實(shí)驗(yàn)中，如下哪些措施是必要的_______________
A.測(cè)周期時(shí)，單擺的擺角應(yīng)大于10º
B.測(cè)周期時(shí)，應(yīng)取擺球通過(guò)最低點(diǎn)處來(lái)測(cè)量擺球全振動(dòng)30—50次的時(shí)間
C.裝置單擺時(shí)，擺線(xiàn)應(yīng)盡可能長(zhǎng)些，擺球應(yīng)盡可能小些而質(zhì)量大些，且用夾板夾緊擺線(xiàn)
D.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)將單擺懸掛起來(lái)，用刻度尺和游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球球心到懸點(diǎn)的距離
E.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，為了測(cè)量方便，應(yīng)將單擺放在桌面上，拉直后用米尺測(cè)出擺球球心到擺線(xiàn)某點(diǎn)O的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)，然后將單擺從O點(diǎn)吊起。
⑶ 如果在實(shí)驗(yàn)中誤將擺線(xiàn)長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng)，那么所測(cè)重力加速度將________(“偏大”、“偏小”)。如果在實(shí)驗(yàn)中，誤將振動(dòng)31次的時(shí)間計(jì)成了32次的時(shí)間，那么所測(cè)重力加速度將________(“偏大”、“偏小”)。
四、題：本題包括4個(gè)小題，共38分。要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明，方程式或重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的，不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。
15.(8分)如圖9所示是一個(gè)單擺的振動(dòng)圖象，根據(jù)圖象所給的數(shù)據(jù)，試求：
(1)振幅;
(2)周期;
(3)單擺的擺長(zhǎng);
(4)A、B、C三點(diǎn)所表示的對(duì)應(yīng)位置中，在哪個(gè)位置上擺球的速度，在哪個(gè)位置上回復(fù)力產(chǎn)生的加速度?它們的方向如何?(g=9.8m/s2)
16.(10分)如圖10所示，在O點(diǎn)懸有一細(xì)繩，繩上串著一個(gè)小球B，并能順著繩子滑下，在O點(diǎn)正下方有一半徑為R的光滑圓弧軌道，圓心位置恰好在O點(diǎn)，在弧形軌道上接近 處有另一個(gè)小球A，令A(yù)、B兩球同時(shí)開(kāi)始無(wú)初速釋放，假如A球第一次到達(dá)平衡位置時(shí)正好能夠和B球碰上，則B球與繩之間的摩擦力與B球重力大小之比是多少?(計(jì)算時(shí)取 ， )
17. (10分)如圖11所示，質(zhì)量為 的密度計(jì)，上部粗細(xì)均勻，橫截面積為 ，漂浮在密度為 的液體中.現(xiàn)將密度計(jì)輕輕按下一段后放手，密度計(jì)上、下起伏.若不計(jì)液體的阻力，試證明密度計(jì)做的是簡(jiǎn)諧振動(dòng).
18.(10分)將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力，圖14甲表示小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的A、 之間來(lái)回滑動(dòng)， 點(diǎn)與O點(diǎn)連線(xiàn)與豎直方向之間夾角相等且都為 ， 很小。圖14乙表示滑塊對(duì)器壁的壓力F隨時(shí)間 變化的曲線(xiàn)，且圖中 為滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息。
求：(1)容器的半徑;
(2)小滑塊的質(zhì)量;
(3)滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量。