2020版高考物理一轮复习 分层规范快练42 机械振动 新人教版.doc

分层规范快练(四十二)机械振动 双基过关练1(多选)关于单摆的运动有下列说法，其中正确的是()A单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力B单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力C单摆的周期与摆球质量无关，与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关D单摆做简谐运动的条件是摆角很小，如小于5E在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快解析：单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，千万不要误认为是摆球所受的合外力，所以说法A错误、B正确；根据单摆的周期公式T2可知，单摆的周期与摆球质量无关，与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，说法C正确；在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，说法D正确；将摆钟从山脚移到高山上时，摆钟所在位置的重力加速度g变小，根据T2可知，摆钟振动的周期变大，计时变慢，说法E错误综上可知，只有说法B、C、D正确答案：BCD22019焦作模拟(多选)如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是()A只有A、C振动周期相等BC的振幅比B的振幅小CC的振幅比B的振幅大DA、B、C的振动周期相等EB的振幅最小解析：A振动后，水平细绳上驱动力的周期TA2，迫使B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于施加的驱动力的频率，所以TATBTC，而TC固2TA，TB固2TA，故C共振，B不共振，C的振幅比B的振幅大，所以C、D、E正确答案：CDE3(多选)一弹簧振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点，t0时刻振子的位移x0.1 m；t1.2 s时刻振子刚好第2次经过x0.1 m的位置且速度为零下列有关该振子的运动问题的说法正确的是()A振幅为0.1 mB周期为1.2 sC1.2 s内的路程是0.6 mDt0.6 s时刻的位移为0.1 mEt0到t1.2 s时间内的位移是0.2 m解析：t1.2 s时刻振子处在正向最大位移处，得t0时刻在负向最大位移处，则振幅为0.1 m，选项A、E均正确；由于是第二次到正向最大位移处，所以1.5T1.2 s，T0.8 s，选项B错误；一个周期经过的路程是4个振幅，选项C正确；t0.6 s时刻振子位于平衡位置，选项D错误答案：ACE4(多选)如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则()A当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D当转速减小时，弹簧振子的振幅增大E振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做正功解析：摇把匀速转动的频率fn Hz4 Hz，周期T0.25 s，当振子稳定振动时，它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等，A错误，B正确；当转速减小时，其频率将更接近振子的固有频率2 Hz，弹簧振子的振幅将增大，C错误，D正确；外界对弹簧振子做正功，系统机械能增大，振幅增大，故E正确答案：BDE52019济宁模拟(多选)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：由图乙可知，振子做简谐振动的振幅为10 cm，其周期T4 s，t0和t4 s时，振子在负的最大位置，即图甲中的B位置由于振子做变速运动，故t2.5 s时，振子的位移应大于5 cm，故选项A、B正确，C、D错误，由a可知，振子的最大加速度为400 m/s2，选项E正确答案：ABE62019石家庄模拟(多选)一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A质点振动的频率为4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC在5 s末，质点的速度为零，加速度最大Dt1.5 s和t2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反Et1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cm解析：由图象可知，质点振动的周期为4 s，故频率为0.25 Hz，选项A错误；在10 s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是10 A20 cm，选项B正确；在5 s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，选项C正确；t1.5 s和t2.5 s两个时刻的速度方向相同，故D错误；由图象可得振动方程是x2sin cm，将t1.5 s和t4.5 s代入振动方程得x cm，选项E正确答案：BCE72019焦作模拟(多选)一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，下列说法正确的是()AOB5 cmB第0.2 s末质点的速度方向是AOC第0.4 s末质点的加速度方向是AOD第0.7 s末时质点位置在O点与A点之间E在4 s内完成5次全振动解析：由图(b)可知振幅为5 cm，则OBOA5 cm，A项正确；由图可知00.2 s内质点从B点向O点运动，第0.2 s末质点的速度方向是BO，B项错误；由图可知第0.4 s末质点运动到A点处，则此时质点的加速度方向是AO，C项正确；由图可知第0.7 s末时质点位置在O点与B点之间，D项错误；由图(b)可知周期T0.8 s，则在4 s内完成全振动的次数为5，E项正确答案：ACE技能提升练8(多选)甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示，则可知()A两弹簧振子完全相同B两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙2：1C振子甲速度为零时，振子乙速度最大D两振子的振动频率之比f甲：f乙1：2E振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零解析：从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲 ：T乙2：1，则频率之比f甲：f乙1：2，D正确；弹簧振子周期与弹簧振子的组成有关，说明两弹簧振子不同，A错误；由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子所受回复力(Fkx)的最大值之比F甲：F乙不一定为2：1，B错误；由简谐运动的特点可知，在振子到达平衡位置时位移为零，速度最大，在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，C正确；当振子乙到达平衡位置时，振子甲有两个可能的位置，一个是最大位移处，一个是平衡位置，E正确答案：CDE92016海南单科(多选)下列说法正确的是()A在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析：根据单摆周期公式T2可以知道，在同一地点，重力加速度g为定值，故周期的平方与其摆长成正比，故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可以知道，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B正确；根据单摆周期公式T2可以知道，单摆的周期与质量无关，故选项C错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D正确；若弹簧振子初始时刻的位置在平衡位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻的位置不在平衡位置，则无法确定，故选项E错误答案：ABD10弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t0.2 s时，振子速度第一次变为v；在t0.5 s时，振子速度第二次变为v.(1)求弹簧振子振动周期T；(2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程；(3)若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象解析：(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得：T0.52 s1.0 s.(2)若B、C之间距离为25 cm，则振幅A25 cm12.5 cm，振子4.0 s内通过的路程s412.5 cm200 cm.(3)根据xAsin t，A12.5 cm，2得x12.5sin 2t(cm)振动图象为答案(1)1.0 s(2)200 cm(3)x12.5sin2t(cm)图象见解析图