2019春季出版)高考物理总练习第1讲机械振动练习

2019春天第一版）高考物理总练习第1讲机械振动练习注意事项：认真阅读理解，联合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思虑，多理解！不论是单项选择、多项选择仍是阐述题，最重要的就是看清题意。在阐述题中，问题大多拥有委婉性，特别是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增添了考试难度。考生要认真阅读题目中供给的有限资料，明确观察重点，最大限度的发掘资猜中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾勒出来，方便频频细读。只有经过认真斟酌，推测命题老师的企图，踊跃联想知识点，剖析答题角度，才可以将考点锁定，明确题意。【一】选择题1、两个弹簧振子，甲的固有频次为100Hz，乙的固有频次为400Hz，假定它们均在频次为300Hz的驱动力作用下振动，那么()A、甲的振幅较大，振动频次是100HzB、乙的振幅较大，振动频次是300HzC、甲的振幅较大，振动频次是300HzD、乙的振幅较大，振动频次是400Hz[答案]B[分析]因为甲、乙两个弹簧振子都在做受迫振动，所以它们的振动频次都等于驱动力频率300Hz。乙的固有频次与驱动力频次更靠近，所以乙的振动更强烈，即乙的振幅较大，选B。2、(2018·北京理综)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取均衡地点O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子拥有沿x轴正方向的最大加快度。能正确反应振子位移x与时间t关系的图象是()[答案]A[分析]弹簧振子做简谐运动，由答复力公式F＝－kx，联合牛顿第二定律F＝ma可知，经四分之一的周期有沿x轴正方向的最大加快度，那么其位移为负的最大值。t＝0时刻振子应当自均衡地点向x轴负向运动，应选项A正确。3、一质点做简谐运动的图象以下列图，以下说法正确的选项是()A、质点振动频次是4HzB、在10s内质点经过的行程是20cmC、第D、在4s末质点的速度是零t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向同样[答案]B[分析]由图象得T＝4s，f＝0.25Hz，A＝2cm，选项A错误。在第4s末质点处于均衡状t态，速度最大，C错误。在10s内质点的行程为s＝T·4A＝20cm，B正确。在t＝1s和t＝3s的时刻，质点位移大小相等、方向相反，D错误。4、(2018·安徽黄山)在上海走时正确的摆钟，被观察队带到珠穆朗玛峰的顶端，那么这个摆钟()A、变慢了，从头校准应减小摆长B、变慢了，从头校准应增大摆长C、变快了，从头校准应减小摆长D、变快了，从头校准应增大摆长[答案]A[分析]从上海到珠穆朗玛峰的顶端，重力加快度随海拔高度的增大而减小，由T＝2πlT不变，需从头校准，应减小摆长，那么A项正确。g，摆钟的周期变大，假定保证周期5、(2018·重庆理综)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，以下列图。将试管竖直提起少量，而后由静止开释并开始计时，在一准时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。假定取竖直向上为正方向，那么以下描绘试管振动的图象中可能正确的选项是()[答案]D[分析]试管被竖直提起少量，说明试管在其均衡地点以上最大位移处开释，向上为正方向，应选项D正确。因规定竖直6、(2018·上海模拟)以下列图，物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，弹簧的劲度系数为，当连结、B的绳忽然剪断后，物体A将在竖直方向上做简谐运动，kA那么A振动的振幅为()MgmgA.kB.kC.M＋mgD.M＋mgk2k[答案]A＋Mgmg[分析]剪断轻绳前，弹簧伸长的长度为x1＝k。假定弹簧下只挂有A，那么静止时mg弹簧的伸长量x2＝k，此地点为A在竖直方向上做简谐运动的均衡地点。那么A振动的振幅Mg＋mgmgMg为x1－x2＝k－k＝k。7.一个质点在均衡地点O点邻近做简谐运动，假定从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点(以下列图)，再持续运动，又经过2s它第二次经过M点；那么该质点第三次经过点还需的时间是()M10A、8sB、4sC、14sD.3s[答案]CD[分析]设题图中a、b两点为质点振动过程的最大位移处。假定开始计不时刻质点从OT点向右运动。O→M运动过程历时3s，M→b→M过程历时2s，明显4＝4s，T＝16s。质点第三次经过M点还需要的时间t＝T－2s＝16s－2s＝14s，故C正确。假定开始计不时刻质点3从O点向左运动，O→a→O→M运动过程历时3s，M→b→M运动过程历时T′T′2s，明显，2＋4＝4s，′＝16s。质点第三次再经过M点所需要的时间t3′＝′－2s＝16s－2s＝10s，333TT故D正确。8.以下列图，一轻弹簧与质量为m的物体构成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的AB间做简谐运动，O为均衡地点，C为AO的中点，CO＝h，弹簧的劲度系数为k。某时刻物体恰巧以大小为v的速度经过C点并向上运动。那么以此时刻开始半个周期的时间内，对证量为的物体，以下说法正确的选项是()mA、重力势能减少了2mghB、答复力做功为2mghC、速度的变化量的大小为2vD、经过A点时答复力的大小为kh[答案]AC[分析]作弹簧振子的振动图象如右图所示，因为振动的周期性和对称性，在半个周期内弹簧振子将运动到D点，C、D两点相对均衡地点对称，所以弹簧振子的高度降低了2h，重力做功2mgh，故弹簧振子的重力势能减少了2mgh，A项正确；答复力是该振子所受的合外力，由对称关系知，弹簧振子过D点的速度大小与过C点时相等，方向竖直向下，所以答复力做的功等于弹簧振子动能的改变量为零，而速度的变化为v＝v－(－v)＝2v，B错，C对；弹簧振子经过A点相对均衡地点的位移为2h，所以答复力F＝－kx＝－2kh，D项错。【二】非选择题9、海洋中航行的轮船，遇到狂风大浪冲击时，为了防备颠覆，应当改变航行方向和________，使风波冲击力的频次远离轮船摇晃的________。[答案]速度频次[分析]风波冲击力频次要远离轮船摇晃的频次才不会使轮船发生共振，防备颠覆。10、甲、乙二人都用同一个装置研究弹簧振子做简谐运动的图象，结果在长度同样的纸带上分别留下如图中(a)、(b)所示图象，试求甲、乙二人拉动纸带的速度之比。7[答案]4[分析]设甲匀速拉动纸带的速度为v甲，乙匀速拉动纸带的速度为v乙。因甲、乙二人使用同一实验装置，所以其振动周期同样，从题中图象可看出甲在拉动纸T，而乙拉动纸带时振子振动时间为7T带时振子振动时间为4，而甲、乙二人匀速拉动同样长ss7v甲7度的纸带，有v甲＝，＝，所以v乙＝。Tv乙4T411、单摆的振动图象以下列图。读图可知振幅A＝________m，振动频次f＝________Hz。求此单摆的摆长l；(3)假定摆球质量为0.2kg，在摇动过程中，摆球受的答复力的最大值Fm是多少？(取g10m/s2，π2＝10)[答案](1)0.10.25(2)4m(3)0.05N1[分析](1)A＝0.1m，f＝T＝0.25Hz。(2)因＝2πl，那么l＝T2g2＝4m。g4πTAFm＝mgsinθ≈mgl0.1＝0.2×10×4N＝0.05N。12、(2018·安徽合肥)如图甲是一个单摆振动的情况，O是它的均衡地点，所能抵达的最远地点。设摆球向右运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图象，答：B、C是摆球依据图象回单摆振动的频次是多大？开始时刻摆球在何地点？(3)假定当地的重力加快度为10m/s2，这个摆的摆长是多少？[答案](1)1.25Hz(2)B点(3)0.16m[分析](1)由乙图可知T＝0.8s1那么f＝T＝1.25Hz(2)由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时摆球应在B点。(3)由＝2πl，得l＝gT22＝0.16mg4πT13、(2018·聊城模拟)一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频次为0.5Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程并画出相应的振动图象。5[答案]x＝0.08sin(πt＋6π)m图象看法析[分析]简谐运动振动方程的一般表示式为x＝Asin(ωt＋φ0)，依据题给条件有：A＝0.08m，ω＝2πf＝πrad/s所以x＝0.08sin(πt＋φ0)m将t＝0时，x0＝0.04m代入得0.04m＝0.08sinφ0m5解得初相φ0＝6或φ0＝6π因为t＝0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取5φ0＝6π所求的振动方程为5x＝0.08sin(πt＋6π)m对应的振动图象以下列图。