[沪科版]高中物理选修3-4课后习题(完美解析版)

题目:[课本问题详解]

用曲线连接各时刻小球球心的位置,你猜想一下:小球在各时刻的位移跟时间之间存在着怎样的关系?小球运动的x-t图像是正弦曲线吗? 题型:问答题 分值:无 难度:基础题

考点:简谐运动的振动图象

解题思路:假定弹簧振子的频闪照片是正弦曲线,作出位移时间图像可判定为正弦曲线. 解析:假定弹簧振子的频闪照片是正弦曲线,用刻度尺测量振幅和周期,写出正弦函数的表达式.在频闪照片中选取几个位置并用刻度尺测量横坐标和纵坐标.代入正弦函数的表达式中检验,经验证为正弦函数. 答案:正弦函数 是正弦曲线

点拨:用刻度尺测量振幅和周期,做出简谐运动的振动图象.

题目:[家庭作业与活动详解]第1题.1.图1-13是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像所提供的信息,回答下列问题:

(1)质点的振幅有多大?频率有多大?

(2)质点在第2 s末的位移是多少?在前2 s内走过的路程是多少? 题型:问答题 分值:无 难度:基础题

考点:简谐运动的振动图象

解题思路:周期是完成一次全振动所用的时间在图像上是两相邻极大值间的距离,正负极大值表示物体的振幅.图像中各物理量的意义. 解析:根据周期是完成一次全振动所用的时间在图像上是两相邻极大值间的距离.所以周期是 4s,又f?1 ,所以f=0.25HZ 正负极大值表示物体的振幅所以振幅是6 cm(2)由图T像可知位移是6 cm,由振动过程之路程为12 cm. 答案: (1)6 cm 0.25 Hz (2)6 cm 12 cm 点拨:理解描述振动的物理量在图像中的对应.

题目:[家庭作业与活动详解]第2题

2.有一个物体做简谐运动,它的振幅是4 cm,频率是3 Hz,这个物体在2 s内一共通过了多少路程? 题型:问答题 分值:无 难度:基础题 考点:简谐运动

1得周期 T,由简谐运动的路程和振幅的关系可得路程. T11解析:由 f?得周期 T=S ,在2 S 内共经历 6个周期 ,故物体通过的路程

3T解题思路:由 f?S=6×4A=24×4 cm=96 cm.

答案:96 cm

点拨:物体一周期通过的路程为4A

题目:[课题研究]

如图1-14所示,将钢锯条的一端夹在实验台的边缘,拨动钢锯条,它就上下振动起来。请你猜想一下,钢锯条的振动是简谐运动吗?请你再设计一个实验方案来检验你的猜想是否正确。

题型:问答题 分值:无 难度:基础题 考点:简谐运动

解题思路:做出简谐运动的图像,若为正弦或余弦曲线,则可证明锯条的振动为简谐运动 解析:在钢锯条前端固定一支画笔, 让锯条振动时 ,拿一张白纸在垂直于振动方向上向前移动,作出的图形为正弦或余弦曲线,则可证明锯条的振动为简谐运动. 答案:是

点拨:振动图像为正弦或余弦曲线,则可证明锯条的振动为简谐运动.

题目:课本P15“讨论与思考”第1题

1.做弹簧振子的实验时,总是发现振子的振幅会越来越小,最后会停止振动,从能量的观点分析其原因。 题型:问答题 分值:无 难度:基础题

考点:简谐运动的振幅、周期和频率

解题思路:简谐运动中的能量与振幅的关系.

解析:振子在振动过程中受到摩擦力,空气阻力的作用 ,机械能转化为其他形式的能.因此振子的机械能不断减小,振幅也越来越小,最后会停止振动. 答案:略

点拨:关键抓住简谐运动中的能量为什么减少.

题目:课本P15“讨论与思考”第2题

2.弹簧振子振动时的总能量跟哪些因素有关?请你猜想一下,并设计一个实验方案来验证你的猜想。 题型:问答题 分值:无 难度:基础题

考点:简谐运动的振幅、周期和频率

解题思路:猜测影响简谐运动中的能量的因素,而后设计方案验证.

解析:弹簧振子振动的总能量由振幅决定.实验方案: 用气垫导轨和光电计时器测出振子在不同振幅下振动时经过平衡位置的速度,比较速度大小,即可得到结论. 答案:略

点拨:简谐运动中的能量由振幅决定.

题目:[家庭作业与活动详解]第1题

1.水平弹簧振子的质量是0.1 kg,运动到平衡位置左侧2 cm处时,受到的回复力是4 N,那么,当它运动到平衡位置右侧1 cm处时,它的加速度大小为多少?方向如何? 题型:问答题 分值:无 难度:基础题

考点:简谐运动的回复力和能量

解题思路:由回复力和位移的关系F=kx求得F,由牛顿第二定律得a

解析: 由题意知x=0.02 m F=4 N F?kx?得k?200N/M当到达平衡位置右侧1 cm

2时受的力F?kx??200N/M?0.01N?2N由牛顿第二定律得a?20m/s方向向左.

答案:20 m/s方向向左

点拨:回复力和位移大小成正比,方向相反.

题目:[家庭作业与活动详解]第2题

2.一根弹簧的上端固定,下端系一小球,将小球向下拉开一点距离后放手,小球便上下振动起来,试证明小球做简谐运动。(提示:使小球振动的回复力是小球所受到的重力和弹簧弹

2力的合力。) 题型:问答题 分值:无 难度:基础题 考点:简谐运动

解题思路:设振子的平衡位置为O向下方向为正方向,由平衡条件得kh=mg当振子向下偏离平衡位置的距离为x 时,回复力即合外力为 F=mg-k(x+h),得F=-kx可见小球所受合外力与它的位移的关系符合简谐运动的特点.

解析:如图所示, 设振子的平衡位置为O向下方向为正方向,此时弹簧已经有了一个伸长量h ,设弹簧的劲度系数为k由平衡条件得kh=mg当振子向下偏离平衡位置的距离为x 时,回复力即合外力为 F=mg-k(x+h),代入得F=-kx可见小球所受合外力与它的位移的关系符合简谐运动的特点,该振动系统的振动也是简谐运动. 答案:略 点拨:弹簧已经有了一个伸长量,这时仍要选择小球静止时的位置为小球所受的回复力实际上是弹簧的弹力与重力的合力.

题目:[家庭作业与活动详解]第3题

3.学习了简谐运动的规律之后,请你谈一谈为什么最好用气垫导轨来做图1-4所示的实验。

题型:问答题 分值:无 难度:基础题

考点:简谐运动的回复力和能量

解题思路:简谐运动能量守恒,实验中应尽量减少摩擦.而气垫导轨气垫导轨摩擦阻力小、振动衰减慢.

解析:气垫导轨摩擦阻力小、振动衰减慢 、实验现象易观察 答案:略

点拨:简谐运动中能量守恒,做实验尽量减少阻力.

题目:[课题研究]

研究弹簧振子振动的周期和频率跟哪些因素有关.(本课题只要求定性研究,不要求定量研究。)请设计实验方案,并进行实验。 题型:问答题 分值:无 难度:基础题

考点:简谐运动的振幅、周期和频率

解题思路: 振动周期和频率与振子质量和弹簧的劲度系数有关,利用控制变量法,找出振动

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)