浙江省杭州市余杭二高2022-2023高二下学期高二物理周练卷6（含解析）

余杭二高2022年高二物理周练卷6（满分：100分）
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1．关于做简谐运动物体的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．位移减小时，速度增大，加速度也增大
B．位移方向总跟加速度方向相反，但跟速度方向相同
C．物体远离平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相同
D．物体通过平衡位置时，回复力为零，故处于平衡状态
2．如图所示的装置，在转动手柄A的转速由零逐渐增大的过程中，小球B的振幅将(　　)
A．不断增大 B．先增大后减小
C．先增大后不变 D．先减小后增大
3．做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的倍，摆球经过平衡位置的速度减小为原来的，则单摆振动的(　　)
A．周期不变，振幅不变 B．周期不变，振幅变小
C．周期改变，振幅不变 D．周期改变，振幅变大
4．如图所示，光滑直杆上弹簧连接的小球以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。以O点为原点，选择由O指向B为正方向，建立Ox坐标轴。小球经过B点时开始计时，经过0.5 s首次到达A点。则小球在第一个周期内的振动图像为 (　　)
INCLUDEPICTURE"N719.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\N719.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\N719.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\N719.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE"N720.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\N720.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\N720.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\N720.tif" \* MERGEFORMATINET
5．两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置，取向右为正方向，其振动图像如图所示，以下说法正确的是(　　)
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A．两弹簧振子具有相同的相位
B．甲的振幅比乙大，所以甲的能量比乙大
C．t＝2 s时甲具有负向最大速度，乙具有正向最大位移
D．甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比一定为2∶1
6．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的已知位置坐标，则以下说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"A19.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A19.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A19.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A19.tif" \* MERGEFORMATINET
A．振子平衡位置的纵坐标是y＝
B．该弹簧振子的振动周期为
C．振子在坐标位置时加速度最大
D．匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，振子振动的周期变为原来的
7．甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，根据振动图像可以断定(　　)
A．甲、乙两单摆振动的周期之比是3∶2
B．甲、乙两单摆振动的频率之比是2∶3
C．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆摆长之比是9∶4
D．若甲、乙两单摆摆长相同，在不同地点摆动，则甲、乙两单摆所在地的重力加速度之比为9∶4
8．如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则(　　)
INCLUDEPICTURE"B12.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\B12.tif" \* MERGEFORMATINET
A．弹簧的最大伸长量为4 m
B．t＝0.2 s时，弹簧的弹性势能最大
C．t＝0.2 s到t＝0.6 s内，小球的重力势能逐渐减小
D．t＝0到t＝0.4 s内，回复力的冲量为零
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)
9．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"A24.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A24.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A24.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A24.tif" \* MERGEFORMATINET
A．振子在A、B两点时的速度为零位移不为零
B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变
C．振子所受的弹力方向总跟速度方向相反
D．振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动
10．弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过4 s振子第一次经过P点，又经过了1 s，振子第二次经过P点，则该简谐运动的周期为(　　)
A．5 s B．6 s
C．14 s D．18 s
11．如图所示为一单摆做简谐运动时的速度随时间变化的图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"A26.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A26.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A26.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A26.tif" \* MERGEFORMATINET
A．此单摆的摆长约为1 m
B．t＝1 s时单摆的回复力为零
C．若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期变小
D．将此单摆从赤道移至北极，单摆的周期变小
12．将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆振动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图像提供的信息作出下列判断，其中正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"A27.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A27.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A27.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A27.tif" \* MERGEFORMATINET
A．t＝0.2 s时摆球正经过最低点
B．t＝1.1 s时摆球正经过最低点
C．摆球振动过程中机械能减少
D．摆球振动的周期为T＝1.4 s
三、非选择题(本题共6小题，共60分。)
13．(6分)在探究单摆运动的实验中：
INCLUDEPICTURE"A28.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A28.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A28.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A28.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)图(a)是用力传感器对单摆振动过程进行测量的装置图，图(b)是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F－t图像，根据图(b)的信息可得，从t＝0时刻开始摆球第二次摆到最低点的时刻为________，摆长为________(取π2＝10，重力加速度大小g＝10 m/s2) 。
(2)单摆振动的回复力是________。
A．摆球所受的重力
B．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力
C．摆线对摆球的拉力
D．摆球重力在垂直摆线方向上的分力
(3)某同学的操作步骤如下，其中正确的是________。
A．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上
B．用米尺量得细线长度L，摆长为L再加上摆球半径
C．在摆线偏离竖直方向15°位置释放小球
D．让小球在水平面内做圆周运动，测得摆动周期，再根据公式计算重力加速度
14．(8分)如图甲所示，某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。
INCLUDEPICTURE"A29.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A29.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A29.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A29.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“50”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为________。如果他在实验中误将周期计算为，则测得的g值________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(2)若小组同学周期测量正确，但由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出L－T2图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为____________，当地的重力加速度为________。
15．(10分)一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是8 cm。
(1)试写出用正弦函数表示的振动方程；
(2)求10 s内物体通过的路程。
16．(10分)一水平弹簧振子做简谐运动的位移与时间的关系如图。
INCLUDEPICTURE"A31.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A31.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A31.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A31.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)该简谐运动的周期和振幅分别是多少；
(2)写出该简谐运动的表达式；
(3)求t＝0.25×10－2 s时振子的位移。
17．(10分)如图所示，OA为一单摆，B是穿在一根较长细线上的小球，让OA偏离竖直方向一很小的角度，在放手让A球向下摆动的同时，另一小球B从与O点等高处由静止开始下落，当A球摆到最低点时，B球也恰好到达与A同一水平面处，求B球下落时受到的细线的阻力大小与B球重力大小之比(g取10 m/s2，π2＝10)。
18．(16分)如图为太空站中用于测量人体质量的装置(BMMD)，该装置可简化为如图乙所示的结构，P是可视为上表面光滑的固定底座，A是质量为mA的座椅，座椅两侧连接着相同的轻质弹簧，座椅可在P上左右滑动，BMMD利用空座椅做简谐运动的周期与坐上宇航员后做简谐运动的周期来计算宇航员Q的质量，假定初始状态下两弹簧均处于原长，宇航员坐上座椅后与座椅始终保持相对静止。
(1)若已知做简谐运动的物体其加速度与位移均满足a＋ω2x＝0的关系，其中x为物体相对于平衡位置的位移，ω为圆频率，圆频率由系统自身性质决定，圆频率与简谐运动周期的关系满足Tω＝2π，已知两弹簧的劲度系数均为k，求：
①当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x时的加速度大小(用k、x、mA表示)和方向；
②空座椅做简谐运动时ω的表达式(用mA、k表示)；
(2)若物体的加速度与位移仍然满足a＋ω2x＝0的关系，通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为TA，坐上宇航员后，宇航员与座椅做简谐运动的周期为TQ，则该宇航员的质量为mQ为多少(用mA、TA、TQ表示)
余杭二高2022年高二物理周练卷6答案
1答案　C
解析　位移减小时，速度增大，加速度减小，故A错误；位移方向总跟加速度方向相反；当物体远离平衡位置时，位移方向与速度方向相同，当物体衡位置时，位移方向与速度方向相反，故B错误，C正确；物体通过平衡位置时，回复力为零，但合外力不一定为零，所以不一定处于平衡状态，故D错误。
2答案　B
解析　转速由零逐渐增大，转动的频率逐渐接近小球振动的固有频率，振幅增大，与固有频率相同时振幅最大；超过固有频率，转速继续增大，振幅减小，故小球B的振幅先增大后减小，故B正确。
3答案　B
解析　由单摆的周期公式T＝2π可知，单摆摆长不变，则周期不变；摆球经过平衡位置的速度减小而摆动周期不变，则一个周期内的路程变小，即振幅变小，故B正确。
4答案　A
解析　小球经过B点时开始计时，即t＝0时小球的位移为正向最大，经过0.5 s首次到达A点，位移为负向最大，且周期为T＝1 s。故A项图像正确。
5答案　C
解析　由图像知两弹簧振子的周期不相等，只是初相相同，所以它们的相位不相同，选项A错误；两振动系统为水平弹簧振子，能量只有动能和弹性势能，当位移最大时振动能量即弹性势能，甲的振幅大，但两弹簧的劲度系数大小不知，所以最大位移时弹性势能无法判断，即总能量大小无法判断，选项B错误；t＝2 s时甲处于平衡位置向负向运动，具有负向最大速度，乙在正向最大位移处，具有正向最大位移，选项C正确；不知道两个弹簧劲度系数和振子质量的大小关系，所以无法判断回复力大小和加速度大小的比例关系，选项D错误。
6答案　C
解析　根据简谐振动对称性可知，平衡位置纵坐标为y＝，故A错误；由图像可知，振子在一个周期内沿x轴负方向的位移大小为2x0，水平速度大小为v，则振子的周期T＝，故B错误；由图可知，振子在坐标位置时处于最大位移处，则回复力最大，由牛顿第二定律知加速度最大，故C正确；弹簧振子的周期只与弹簧振子本身有关系，匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，则一个周期内纸带沿x轴负方向的位移增大为原来的2倍，弹簧振子的周期不变，故D错误。
7答案　D
解析　根据图像可知，甲和乙的周期之比为T甲∶T乙＝2∶3，故A错误；因为f＝，所以甲、乙的频率之比为f甲∶f乙＝3∶2，故B错误；根据单摆的周期公式可知T＝2π，同一地点，重力加速度相同，则、乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4∶9，故C错误；摆长相同，重力加速度和周期的平方成反比，即甲、乙两单摆所在地的重力加速度之比为9∶4，故D正确。
8答案　C
解析　小球的振幅等于振子位移的最大值，由图乙读出，振幅为A＝2 cm，由于当振子到达最高点时，弹簧处于原长，所以弹簧的最大伸长量为2A＝4 cm，A错误；t＝0.2 s时，弹簧处于原长，弹簧的弹性势能最小，为零，B错误；t＝0.2 s到t＝0.6 s内，小球由最高点向最低点运动，小球的重力势能逐渐减小，C正确；t＝0时小球经过平衡位置沿斜面向上运动，t＝0.4 s时小球经过平衡位置沿斜面向下运动，回复力方向都为斜向下，根据动量定理可知回复力的冲量不为零，D错误。
9答案　AD
解析　振子在A、B两点时的速度为零，但位移为最大，A正确；振子经过O点时速度方向不变，B错误；弹力的方向有时与速度方向相同，C错误；振子离开O点运动时，加速度方向与速度方向相反，是减速运动；靠近O点运动时，加速度方向与速度方向相同，是加速运动，D正确。
10答案　BD
解析　如图，假设弹簧振子在水平方向BC之间振动，
INCLUDEPICTURE"A25.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\A25.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王婷2022\\课件\\创新同步\\新教材\\2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）高二上\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A25.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\共享\\王婷\\王婷2022（秋）物理 人教版 选择性必修第一册（新教材新标准）L（鲁琼浙）\\教师word文档\\第二章　机械振动\\A25.tif" \* MERGEFORMATINET
若振子开始先向右振动，振子的振动周期为T＝4×(4＋) s＝18 s
若振子开始先向左振动，设振子的振动周期为T′，则
＋(－)＝4 s
解得T′＝6 s，故B、D正确。
11答案　AD
解析　此单摆的周期为T＝2 s，则根据T＝2π，可得摆长L＝＝ m≈1 m，选项A正确；t＝1 s时单摆的速度为零，此时单摆的回复力最大，选项B错误；单摆的周期与摆角无关，选项C错误；将此单摆从赤道移至北极，则重力加速度变大，根据T＝2π，单摆的周期变小，选项D正确。
12答案　AC
解析　单摆在摆动过程中，悬线上的拉力是周期性变化的，摆球在最低点时悬线拉力最大Fmax＝mg＋，在摆到最高点时v＝0，悬线拉力最小F＝mgcos θ，θ为摆角，由题图可知，t＝0.2 s时，拉力最大，即摆球正经过最低点，故A正确；由题图可知，t＝1.1 s时，拉力最小，摆球正经过最高点，故B错误；从题图可看出摆球每次经过最低点的速度逐渐减小，机械能逐渐减少，故C正确；由题图可知T＝2×(0.8－0.2) s＝1.2 s，故D错误。
13答案　(1)1.3 s　0.64 m　(2)D　(3)AB
解析　(1)摆球在最低点时摆线拉力最大，从t＝0时刻开始摆球第二次摆到最低点的时刻对应图像的第二个峰值，该时刻为1.3 s；根据图像，单摆的周期为T＝2× s＝1.6 s，根据T＝2π，解得L＝0.64 m。
(2)单摆振动的回复力是摆球重力在垂直摆线方向上的分力，故选D。
(3)取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上，A正确；用米尺量得细线长度L，摆长为L再加上摆球半径，B正确；在摆线偏离竖直方向5°位置由静止释放小球，C错误；让小球在竖直面内摆动，测得摆动周期，再根据公式计算重力加速度，D错误。
14答案　(1)　偏大　(2)2ka　4π2k
解析　(1)单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，单摆周期
T＝＝＝
根据单摆周期公式T＝2π，整理得g＝，周期测量值偏小，则g测量值
偏大。
(2)由单摆周期公式T＝
整理得L＝T2－
L－T2图线的斜率k＝
将L＝0，T2＝a代入表达式，即
0＝ka－
得小球直径d＝2ka
当地的重力加速度g＝4π2k。
15答案　(1)x＝0.08sin(πt＋) m　(2)1.6 m
解析　(1)简谐运动振动方程的一般表达式为x＝Asin(ωt＋φ0)
根据题给条件有A＝0.08 m
ω＝2πf＝2π×0.5 rad/s＝π rad/s
所以x＝0.08sin(πt＋φ0)m
将t＝0时，x0＝0.08 m代入解得
φ0＝
故振动方程为x＝0.08sin(πt＋)m。
(2)周期为T＝＝2 s，故10 s内通过的路程是s＝×4A＝×4×0.08 m＝1.6 m。
16答案　(1)2×10－2 s　2 cm
(2)x＝2sin (100πt＋) cm或
x＝2sin (100πt－) cm
(3)－1.41 cm
解析　(1)由题图知，T＝2×10－2 s，A＝2 cm。
(2)ω＝＝100π rad/s，φ＝或φ＝－
振子做简谐运动的表达式为
x＝2sin (100πt＋) cm
或x＝2sin (100πt－) cm。
(3)当t＝0.25×10－2 s时位移为x＝2sin (100π×0.25×10－2＋)cm＝－1.41 cm。
17答案　1－(n＝0，1，2，3…)
解析　单摆的周期公式T＝2π
A球摆到最低点所用的时间
t＝(n＋)(n＝0，1，2，3…)
由牛顿第二定律，B的加速度a＝
由运动学公式l＝at2
由①②③④式解得
＝1－(n＝0，1，2，3…)。
18答案　(1)①　方向向左　②ω＝
(2)eq \f(mA\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(T－T)),T)
解析　(1)①设空座椅偏离平衡位置向右的位移为x时的加速度大小为a，由胡克定律和牛顿第二定律有2kx＝mAa①
解得a＝ ②
此时座椅所受合外力方向向左，所以加速度方向向左
②取向右为正方向，则由②式和题给表达式可得＋ω2x＝0③
解得ω＝。 ④
(2)由④式和题给表达式可得
TA＝2π ⑤
同理可得TQ＝2π ⑥
联立⑤⑥式解得mQ＝eq \f(mA\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(T－T)),T)。
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浙江省杭州市余杭二高2022-2023高二下学期高二物理周练卷6（含解析）