- 机械振动
- 共185题
如图所示,乙图中图像记录了单摆在摆动过程中摆球的动能、势能及机械能随摆球位置变化的关系,下列判断正确的是
正确答案
解析
略
知识点
秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千
正确答案
解析
当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大,吊绳最容易断裂,选项D正确。
知识点
一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k,设地球的半径为R,假定地球的密度均匀,已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d。
正确答案
R(1-k2)
解析
根据万有引力定律,地面处质量为m的物体的重力为
①
式中g是地面处的重力加速度,M是地球的质量,设ρ是地球的密度,则有
M=πρR3②
摆长为L的单摆在地面处的摆动周期为
③
若该物体位于矿井底部,则其重力为
④
式中g′是矿井底部的重力加速度,且
M′=πρ(R-d)3⑤
在矿井底部此单摆的周期为
⑥
由题意T=kT′⑦
联立以上各式得
d=R(1-k2)⑧
知识点
如图,在:半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于竖直平面内,两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放,小环运动到最低点所需的最短时间为____s,在最低点处的加速度为____m/s2。(取g=10m/s2)
正确答案
0.785 ;
0.08
解析
小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动,小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4==0.785s。由机械能守恒定律,mgH=
mv2,在最低点处的速度为v=
。在最低点处的加速度为a=
=
=0.08m/s2。
知识点
如图所示,一半径为R的圆弧形轨道固定在水平地面上,O为最低点,轨道末端A、B两点距离水平地面的高度分别为h和2h,h<<R。分别从A、B两点同时由静止释放甲、乙两个完全相同的小球。不计轨道与球之间的摩擦及空气阻力,不计两球碰撞过程中的机械能损失。
正确答案
解析
略
知识点
甲乙两单摆静止于平衡位置,摆球质量相同,摆长,现给摆球相同的水
平初速
,让其在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与能量分别为
、
和
,
,则它们的关系是
正确答案
解析
略
知识点
如图所示的单摆,摆长为cm,摆球在
时刻从右侧最高点释放做简谐振动,则当
s时,小球的运动情况是
正确答案
解析
略
知识点
若单摆的摆长适当变大,摆球的质量由20g增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度不变,则单摆振动的
正确答案
解析
略
知识点
(1)关于振动和波动,下列说法正确的是________
A,单摆做简谐运动的周期与摆球的质量及当地的重力加速度有关
B,部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现象
C,在波的干涉中,振动加强的点位移不一定始终最大
D,各种波均会发生干涉、衍射、偏振等现象
E,我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长,可以判断该星球正在距离我
们远去
(2)如图所示,在MN的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率为n=,玻璃介质的上边界MN是屏幕。玻璃中有一正三角形空气泡,其边长l=40cm,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现两个光斑。
②画出光路图。
②求两个光斑之间的距离L。
正确答案
答案:(1)BCE
(2)见解析
解析
(2)解:①画出光路图如图所示 (反射光线、折射光线、折射角小于入射角各1分) (3分)
②在界面AC,a光的入射角
由光的折射定律有: (1分)
代入数据求得折射角 (1分)
由光的反射定律得反射角 (2分)
由几何关系易得:ΔODC是边长为的正三角形,ΔCOE为等腰三角形,CE=OC=
故两光斑之间的距离L=DC+CE=l=40cm (2分)
知识点
(1)下列说法正确的是
A. 两列频率不同的波可以产生干涉现象
B. 单摆的周期与摆球的质量有关,质量越大周期越小
C. 机械波的传播速度大小与介质有关
D. 根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场
(2)如图所示,在MN的下方足够大的空间为玻璃介质,其折射率为,玻璃介质的上边界MN是屏幕。玻璃中有一正三角形空气泡,其边长
=40cm,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现两个光斑。
①画出光路图。
②求两个光斑之间的距离L。
正确答案
见解析。
解析
(1)CD
(2)①光路图如图所示(反射光线、折射光线,折射角小于入射角)
②在界面AC处,a光的入射角
由折射定律
代入数据得折射角
由光的反射定律得反射角
由几何关系知
两光斑间距L=DC+CE=l=40cm
知识点
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