2020高考物理一轮总复习 第十四章 振动和波 光 相对论 基础课1 机械振动练习（含解析）新人教版

基础课 1 机械振动一、选择题1(多选)关于简谐运动的周期，以下说法正确的是()A间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C半个周期内物体的动能变化一定为零D一个周期内物体的势能变化一定为零E经过一个周期质点通过的路程变为零解析：选ACD根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故A选项正确；当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量都变得大小相等，方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故B选项错误，C、D选项正确；经过一个周期，质点通过的路程为4A，E选项错误2(多选)如图所示是质点做简谐运动的图象，由此可知()At0时，质点的位移、速度均为零Bt1 s时，质点的位移最大，速度为零，加速度最大Ct2 s时，质点的位移为零，速度负向最大，加速度为零Dt4 s时，质点停止运动E质点的周期为4 s，频率为0.25 Hz解析：选BCE当t0时，质点的位移为零，加速度为零，此时质点在平衡位置具有沿x轴正方向的最大速度，选项A错误；当t1 s时，质点的正向位移最大，加速度负向最大，速度为零，选项B正确；t2 s时，质点的位移为零，加速度为零，速度最大，沿x轴负方向，选项C正确；t4 s时，质点速度最大，选项D错误；由图象可以确定周期T4 s，频率f0.25 Hz，选项E正确3(多选)(2018届济宁模拟)如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是()At0时，振子处在B位置B振子运动的周期为4 sCt4 s时振子对平衡位置的位移为10 cmDt2.5 s时振子对平衡位置的位移为5 cmE如果振子的质量为0.5 kg，弹簧的劲度系数为20 N/cm，则振子的最大加速度大小为400 m/s2解析：选ABE由振动图象可知t0时，振子的位移为负向最大，说明振子处于B位置，故A正确；由图知，振子运动的周期为4 s，故B正确；t4 s时振子对平衡位置的位移为10 cm，故C错误；由于振子不是做匀速直线运动，所以t2.5 s时振子对平衡位置的位移是5 cm，故D错误；由题，k20 N/cm2 000 N/m，振幅A10 cm0.1 m振子的最大加速度在振幅处，由弹簧受力和牛顿第二定律可得最大加速度大小为：am400 m/s2，故E正确4(多选)(2018届湖北襄阳四中模拟)如图甲所示为一弹簧振子自由振动(即做简谐运动)时的位移随时间变化的图象，图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下列说法中正确的是()A由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4 sB由图乙可知弹簧振子的固有周期为8 sC由图乙可知外力的周期为8 sD如果改变外力的周期，在接近4 s的附近该弹簧振子的振幅较大E如果改变外力的周期，在接近8 s的附近该弹簧振子的振幅较大解析：选ACD图甲是弹簧振子自由振动时的图象，由图甲可知，其振动的固有周期为4 s，A正确、B错误；图乙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图象，弹簧振子的振动周期等于驱动力的周期，即8 s，C正确；当固有周期与驱动力的周期相等时，其振幅最大，驱动力的周期越接近固有周期，弹簧振子的振幅越大，D正确，E错误5(多选)如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点下列说法正确的是()A在t6 s时刻波恰好传到质点d处B在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动E当质点d向下运动时，质点b一定向上运动解析：选ACD由波的传播知t6 s时波传播的距离svt26 m12 m，即传到d点，选项A正确；t0时a由平衡位置开始向下振动，t3 s时第一次到达最高点，则T3 s，得T4 s；各质点振动周期相同，选项C正确；波传到c点所需时间t s3 s，此时c点由平衡位置开始向下振动，1 s后到达最低点，所以4 st”“”“”或“”)T0.解析：当物块向右通过平衡位置时，b脱离前：振子的动能Ek1(mamb)v02b脱离后振子的动能Ek2mav02由机械能守恒可知，平衡位置处的动能等于最大位移处的弹性势能，因此b脱离后振子振幅变小；由弹簧振子的周期T2知，b脱离后振子质量变小，周期变小答案：7(2019届福建永定县校级月考)物体在ab之间做简谐运动，已知ab间的距离为L0.8 m，振子在t10 s内完成了n5次全振动若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t0)，经过周期振子有正向最大速度(1)求振子的振幅A和周期T；(2)写出振子的振动表达式；(3)求振子在t2.25 s时离平衡位置的距离d.解析：(1)已知a、b间的距离为0.8 m，则振子的振幅A0.8 m0.4 m，振子在10 s内完成了5次全振动，则振子完成一次全振动所用的时间为2 s，则其周期为T2 s.(2)由振子经过平衡位置时开始计时，经过周期，振子具有正向最大速度，说明振子先沿负向振动，振子的振动表达式xAsint0.4sint(m)(3)将t2.25 s代入振子的振动表达式得x0.4sin(m) m即所求距离为 m.答案：(1)0.4 m2 s(2)x0.4sint(m)(3) m4