(新課改省份專用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(四十一)機械振動(含解析).doc
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課時跟蹤檢測(四十一) 機械振動 [A級——基礎(chǔ)小題練熟練快] 1.一個彈簧振子做簡諧振動,若從平衡位置開始計時,經(jīng)過3 s時,振子第一次到達(dá)P點,又經(jīng)過2 s第二次經(jīng)過P點。則該彈簧振子的振動周期可能為( ) A.32 s B.16 s C.8 s D.4 s 解析:選B 根據(jù)題意,彈簧振子經(jīng)3 s第一次到達(dá)P點,再經(jīng)1 s到達(dá)最大位移處,再經(jīng)1 s第二次到達(dá)P點,所以4 s=T或T,振動周期為16 s或 s,選項B正確。 2.(多選)如圖所示是質(zhì)點做簡諧運動的圖像,由此可知( ) A.t=0時,質(zhì)點的位移、速度均為零 B.t=1 s時,質(zhì)點的位移最大,速度為零,加速度最大 C.t=2 s時,質(zhì)點的位移為零,速度負(fù)向最大,加速度為零 D.t=4 s時,質(zhì)點停止運動 解析:選BC 當(dāng)t=0時,質(zhì)點的位移為零,加速度為零,此時質(zhì)點在平衡位置具有沿x軸正方向的最大速度,選項A錯誤;當(dāng)t=1 s時,質(zhì)點的位移最大,加速度負(fù)向最大,此時質(zhì)點振動到平衡位置正方向的最大位移處,速度為零,選項B正確;t=2 s時,質(zhì)點的位移為零,加速度為零,速度最大,方向沿x軸負(fù)方向,選項C正確;t=4 s時,質(zhì)點速度最大,選項D錯誤。 3.(多選)(2019武漢調(diào)研)關(guān)于受迫振動和共振,下列說法正確的是( ) A.火車過橋時限制速度是為了防止火車發(fā)生共振 B.若驅(qū)動力的頻率為5 Hz,則受迫振動穩(wěn)定后的振動頻率一定為5 Hz C.當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時,受迫振動的振幅最大 D.一個受迫振動系統(tǒng)在非共振狀態(tài)時,同一振幅對應(yīng)的驅(qū)動力頻率一定有兩個 解析:選BCD 火車過橋時限制速度是為了防止橋發(fā)生共振,A錯誤;對于一個受迫振動系統(tǒng),若驅(qū)動力的頻率為5 Hz,則振動系統(tǒng)穩(wěn)定后的振動頻率也一定為5 Hz,B正確;由共振的定義可知,C正確;根據(jù)共振曲線可知,D正確。 4.(多選)做簡諧振動的單擺擺長不變,若擺球質(zhì)量減小為原來的,擺球經(jīng)過平衡位置時速度增大為原來的2倍,則單擺振動的( ) A.周期不變 B.頻率不變 C.振幅不變 D.振幅改變 解析:選ABD 由單擺的周期公式T=2π ,單擺擺長不變,則周期不變,頻率不變;振幅A是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量,據(jù)動能公式可知,擺球經(jīng)過平衡位置時的動能不變,但質(zhì)量減小,所以擺動幅度增加,因此振幅改變,故A、B、D正確,C錯誤。 5.有一個在y方向上做簡諧運動的物體,其振動圖像如圖所示。下列關(guān)于圖甲、乙、丙、丁的判斷正確的是(選項中v、F、a分別表示物體的速度、受到的回復(fù)力和加速度)( ) A.甲可作為該物體的vt圖像 B.乙可作為該物體的Ft圖像 C.丙可作為該物體的Ft圖像 D.丁可作為該物體的at圖像 解析:選C 在簡諧運動中,速度與位移是互余的關(guān)系,故圖乙可作為vt圖像,A、B錯誤;由F=-kx可知,回復(fù)力的圖像與位移圖像的相位相反,故丙可作為Ft圖像,C正確;又由F=ma可知a與F的圖像形狀相同,丙可作為at圖像,D錯誤。 6.(多選)甲、乙兩彈簧振子的振動圖像如圖所示,則可知( ) A.兩彈簧振子完全相同 B.兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F甲∶F乙=2∶1 C.振子甲速度為零時,振子乙速度最大 D.兩彈簧振子的振動頻率之比f甲∶f乙=1∶2 解析:選CD 從題給圖像中可以看出,兩彈簧振子周期之比T甲∶T乙=2∶1,則頻率之比f甲∶f乙=1∶2,D正確;彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)k有關(guān),周期不同,說明兩彈簧振子不同,A錯誤;由于彈簧的勁度系數(shù)k不一定相同,所以兩振子所受回復(fù)力(F=-kx)的最大值之比F甲∶F乙不一定為2∶1,B錯誤;由簡諧運動的特點可知,在振子到達(dá)平衡位置時位移為零,速度最大,在振子到達(dá)最大位移處時,速度為零,從圖像中可以看出,在振子甲到達(dá)最大位移處時,振子乙恰好到達(dá)平衡位置,C正確。 [B級——保分題目練通抓牢] 7.(多選)簡諧運動的振動圖線可用下述方法畫出:如圖甲所示,在彈簧振子的小球上安裝一支繪圖筆P,讓一條紙帶在與小球振動方向垂直的方向上勻速運動,筆P在紙帶上畫出的就是小球的振動圖像。取振子水平向右的方向為振子離開平衡位置位移的正方向,紙帶運動的距離代表時間,得到的振動圖線如圖乙所示。下列說法正確的是( ) A.彈簧振子的周期為4 s B.彈簧振子的振幅為10 cm C.t=17 s時振子相對平衡位置的位移是10 cm D.若紙帶運動的速度為2 cm/s,振動圖線上1、3兩點間的距離是4 cm 解析:選ABD 周期是振子完成一次全振動的時間,由題圖知,彈簧振子的周期為T=4 s,故A正確;振幅是振子離開平衡位置的最大距離,由題圖知,彈簧振子的振幅為10 cm,故B正確;振子的周期為4 s,由周期性知,t=17 s時振子相對平衡位置的位移與t=1 s時振子相對平衡位置的位移相同,為0,故C錯誤;若紙帶運動的速度為2 cm/s,振動圖線上1、3兩點間的距離是s=vt=2 cm/s2 s=4 cm,故D正確。 8.(2019無錫模擬)(1)如圖甲所示,在一條張緊的繩子上掛幾個擺。當(dāng)a擺振動的時候,通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力,使其余各擺也振動起來,此時b擺的振動周期________(選填“大于”“等于”或“小于”)d擺的周期。圖乙是a擺的振動圖像,重力加速度為g,則a擺的擺長為________。 (2)一物體沿x軸做簡諧運動,振幅為8 cm,頻率為0.5 Hz,在t=0時,位移是4 cm,且向x軸負(fù)方向運動,試寫出用正弦函數(shù)表示的振動方程并畫出相應(yīng)的振動圖像。 解析:(1)a擺動起來后,通過水平繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力,使b、c、d三擺做受迫振動,三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,由于驅(qū)動力頻率相同,則三擺的周期相同。 據(jù)題圖乙可知:T=2t0, 再根據(jù):T=2π 可知,a擺擺長:L=。 (2)簡諧運動振動方程的一般表示式為 x=Asin(ωt+φ0), 根據(jù)題給條件有:A=0.08 m,ω=2πf=π, 所以x=0.08sin(πt+φ0)m, 將t=0時x0=0.04 m代入得0.04=0.08sin φ0, 解得初相φ0=或φ0=π, 因為t=0時,速度方向沿x軸負(fù)方向,即位移在減小,所以取φ0=π, 所求的振動方程為x=0.08sinm, 對應(yīng)的振動圖像如圖所示。 答案:(1)等于 (2)x=0.08sinm 圖像見解析- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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