2017-2018学年教科版选修3-4 第一章 机械振动 章末总结 学案
2017-2018学年教科版选修3-4 第一章 机械振动 章末总结 学案第5页

2.(单摆周期公式的应用)如图5所示是演示沙摆运动图像的实验装置,沙摆的运动可看作简谐运动.若用手向外拉木板的速度是0.20 m/s,木板的长度是0.60 m,那么这次实验所用的沙摆的摆长为________ m.(保留两位有效数字,计算时可取g=π2)

图5

答案 0.56

解析 由题意可知在木板以0.20 m/s的速度走过0.6 m的过程中,经历的时间为2T,则2T=,T=1.5 s.又由T=2π得l== m≈0.56 m.

3.(简谐运动的周期性和对称性)一弹簧振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点.t=0时刻振子的位移x=-0.1 m;t= s时刻x=0.1 m;t=4 s时刻x=0.1 m.该振子的振幅和周期可能为(  )

A.0.1 m, s      B.0.1 m,8 s

C.0.2 m, s D.0.2 m,8 s

答案 ACD

解析 若振幅A=0.1 m,T= s,则 s为半个周期,从-0.1 m处运动到0.1 m处,符合运动实际,4 s- s= s为一个周期,正好返回0.1 m处,所以A项正确.若A=0.1 m,T=8 s, s只是T的,不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处,所以B错.若A=0.2 m,T= s, s=,振子可以由-0.1 m处运动到对称位置,4 s- s= s=T,振子可以由0.1 m处返回0.1 m处,所以C对.若A=0.2 m,T=8 s, s=2×,而sin (·)=,即时间内,振子可以从平衡位置运动到0.1 m处;再经 s又恰好能由0.1 m处运动到0.2 m处后,再返回0.1 m处,所以D对.故正确答案为A、C、D.