鲁科版物理同步习题：选修3-4.doc

第六模块选修3—4
第十二章机械振动机械波
第一单元机械振动
第二单元机械波
第三单元实验：用单摆测定重力加速度
第十三章光
第一单元光的折射、全反射光的波动性
第二单元实验：测定玻璃的折射率
第三单元实验：用双缝干涉测光的波长
第十四章电磁波相对论简介
第一单元麦克斯韦电磁场理论相对论解
章末复习总结
章末综合检测

第六模块第12章第1单元

一、选择题

图17
1．如图17是内燃机排气门工作简图，凸轮运转带动摇臂，摇臂将气门压下，气缸内废气排出，之后，气门在弹簧的弹力作用下复位，凸轮、摇臂、弹簧协调动作，内燃机得以正常工作．所有型号内燃机气门弹簧用法都有一个共同的特点，就是不用一只而用两只，并且两个弹簧劲度系数不同，相差还很悬殊．关于为什么要用两只劲度系数不同的弹簧，以下说法正确的是
()
A．一只弹簧力量太小，不足以使气门复位
B．一只弹簧损坏之后另一只可以继续工作，提高了机器的可靠性
C．两个弹簧一起使用，可以避免共振
D．两个弹簧一起使用，增加弹性势能，能够使得机器更节能

2．(2009年上海卷)做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的
()
A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变
C．频率不变，振幅改变 D．频率改变，振幅不变

3．(2009年宁夏卷)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是______(填入选项前的字母，有填错的不得分)
A．当f<f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小
B．当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0
D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f

图18
4．如图18所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出如图18示的曲线，量得OA＝1cm，OB＝4cm，OC＝9cm.求外力F的大小．(g＝10m/s2)

图19
5．某同学设计了一个测物体质量的装置，如图19所示，其中P是光滑水平面，轻质弹簧的劲度系数为k，A是质量为M的带夹子的标准质量金属块，Q是待测物体．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T＝eq\r(2m/k)，其中，m是振子的质量，k是与弹簧的劲度系数有关的常数，当只有A物体振动时，测得其振动周期为T1，将待测物体Q固定在A上后振动周期为T2，则待测物体的质量为多少？这种装置比天平优越之处是什么？

图20
6．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图象如图20所示，则()
A．t＝eq\f(1,4)T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝eq\f(1,2)T时，货物对车厢底板的压力最小
C．t＝eq\f(3,4)T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝eq\f(3,4)T时，货物对车厢底板的压力最小

二、计算题

图21
7．如图21所示，质量为m的小球放在劲度系数为k的轻弹簧上，使小球上下振动而又始终未脱离弹簧．
(1)最大振幅A是多大？
(2)在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是多大？

图22
8．如图22，为一单摆的共振曲线，根据图象解答：
(1)该单摆的摆长约为多少？
(2)共振时单摆的振幅多大？

9．如图23所示，甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：

图23
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为9.86m/s2，试求这个摆的摆长是多少？

10．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图24(1)所示，在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图24(2)所示．

图24
(1)为什么必须匀速拖动纸带？
(2)刚开始计时时，振子处在什么位置？t＝17s时振子相对平衡位置的位移是多少？
(3)若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是多少？
(4)振子在________s末负方向速度最大；在________s末正方向加速度最大；2.5s时振子