2023版高考物理一轮复习第一章机械振动与机械波1机械振动创新练2含解析选修3-4.doc

机械振动3.如图甲所示,细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器。注射器可在竖直面内摆动,且在摆动过程中能持续向下流出一细束墨水。沿着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板,摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线。注射器喷嘴到硬纸板的距离很小,开始时注射器中装满墨水,最终墨水全都流尽。假设按图乙所示建立xOy坐标系,那么硬纸板上的墨迹所呈现的图样可视为注射器振动的图像。关于图乙所示的图像,以下说法正确的选项是() A.x轴表示拖动硬纸板的速度B.y轴表示注射器离最低点的高度C.注射器振动的周期先变大后变小D.匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器拖动的周期【解析】选C。根据硬纸板上记录的完整振动图像的个数可确定出时间长短,所以硬纸板上OO1轴上的坐标代表时间,故A错误;硬纸板上与OO1垂直的坐标是变化的,代表了注射器的位移,并非表示注射器离最低点的高度,故B错误;由于注射器的重心先下移,当墨水流尽后,重心上移,即等效摆长先变长后变短,所以周期先变大后变小,故C正确;注射器振动周期与拖动硬纸板的速度无关。拖动硬纸板的速度增大,注射器振动周期不改变,故D错误。【补偿训练】(多项选择)如下图为同一地点质量相同的甲、乙两单摆的振动图像,以下说法中正确的选项是()A.甲、乙两单摆的摆长不相等B.甲摆的振幅比乙摆大C.甲摆的机械能比乙摆大D.在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆【解析】选B、D。由图看出,两单摆的周期相同,同一地点g相同,由单摆的周期公式T=2得知,甲、乙两单摆的摆长L相等,故A错误;甲摆的振幅为10 cm,乙摆的振幅为7 cm,那么甲摆的振幅比乙摆大,故B正确;尽管甲摆的振幅比乙摆大,两摆的摆长也相等,但由于两摆的质量未知,无法比拟机械能的大小,故C错误;在t=0.5 s时,甲摆经过平衡位置,振动的加速度为零,而乙摆的位移为负的最大,那么乙摆具有正向最大加速度,故D正确。