2019年高考物理總復(fù)習(xí) 1機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)試題 新人教版選修3-41(單選)(xx江蘇)如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4 Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1 Hz.則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為()A1 HzB3 HzC4 Hz D5 Hz解析彈簧振子做受迫振動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)其振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率f1 Hz，選項(xiàng)A正確答案A2(多選)某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為xAsint，則質(zhì)點(diǎn)()A第1 s末與第3 s末的位移相同B第1 s末與第3 s末的速度相同C3 s末至5 s末的位移方向都相同D3 s末至5 s末的速度方向都相同解析由表達(dá)式xAsint知，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T8 s表達(dá)式對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象如圖所示質(zhì)點(diǎn)在1 s末的位移x1Asin(1)A，質(zhì)點(diǎn)在3 s末的位移x3Asin(3)A，故A項(xiàng)正確由前面計(jì)算可知t1 s和t3 s質(zhì)點(diǎn)連續(xù)能過同一位置，故兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度大小相等，但方向相反，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由xt圖象可知，34 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為正值，45 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)值，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同樣由xt圖象可知，在35 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)一直向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確答案AD3(單選)(xx重慶)裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是()解析試管被豎直提起少許，說明試管在其平衡位置以上最大位移處釋放，因規(guī)定豎直向上為正方向，故D項(xiàng)正確答案D4.(單選)光滑的水平面上疊放有質(zhì)量分別為m和m/2的兩木塊，下方木塊與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如圖所示已知兩木塊之間的最大靜摩擦力為f，為使這兩個(gè)木塊組成的系統(tǒng)象一個(gè)整體一樣地振動(dòng)，系統(tǒng)的最大振幅為()A. B.C. D.解析物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取整體為研究對(duì)象，是由彈簧的彈力充當(dāng)回復(fù)力取上面的小物塊為研究對(duì)象，則是由靜摩擦力充當(dāng)回復(fù)力當(dāng)兩物體間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，兩物體達(dá)到了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最大振幅又因?yàn)閮蓚€(gè)物體具有共同的加速度，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)小物體有fma，取整體有kx(mm)a，兩式聯(lián)立可得x，選項(xiàng)C正確答案C5(單選)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說法不正確的是()A在第5秒末，振子的速度最大且沿x方向B在第5秒末，振子的位移最大且沿x方向C在第5秒末，振子的加速度最大且沿x方向D在0到5秒內(nèi)，振子通過的路程為10 cm答案A6(多選)某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f.若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說法正確的是()A當(dāng)f<f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B當(dāng)f>f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0D該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f解析由共振條件及共振曲線，可知驅(qū)動(dòng)力頻率f越接近振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0，振幅越大，所以當(dāng)f<f0時(shí)，振幅隨f的增大而增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)f>f0時(shí)，振幅隨f的增大而減小，隨f的減小而增大，B項(xiàng)正確；系統(tǒng)振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率f，與固有頻率f0無關(guān)，D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤答案BD7(單選)如圖所示，一單擺懸于O點(diǎn)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，若在O點(diǎn)的豎直線上的O點(diǎn)釘一個(gè)釘子，使OOL/2，將單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、B、C間來回振動(dòng)，若振動(dòng)中擺線與豎直方向夾角小于5，則此擺的周期是()A2B2C2()D()解析根據(jù)T2，該單擺有周期擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，周期擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，故T，故D項(xiàng)正確答案D8(多選)如圖所示為彈簧振子P在04 s內(nèi)的振動(dòng)圖象，從t0開始()A再過1 s，該振子的位移是正的最大B再過1 s，該振子的速度方向沿正方向C再過1 s，該振子的加速度方向沿正方向D再過1 s，該振子的加速度最大解析振動(dòng)圖象描述質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻偏離平衡位置的位移的情況依題意，從t0開始，再經(jīng)過1 s，振動(dòng)圖象將延伸到正x最大處這時(shí)振子的位移為正的最大，因?yàn)榛貜?fù)力與位移成正比且方向與位移方向相反，所以此時(shí)回復(fù)力最大且方向?yàn)樨?fù)方向，故振動(dòng)物體的加速度最大且方向?yàn)樨?fù)方向此時(shí)振動(dòng)物體的速度為零，無方向可談所以正確的選項(xiàng)為A、D.答案AD9(單選)(2011上海)兩個(gè)相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速度v1、v2(v1>v2)在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，它們的頻率與振幅分別為f1，f2和A1，A2，則()Af1>f2，A1A2 Bf1<f2，A1A2Cf1f2，A1>A2 Df1f2，A1<A2解析由單擺周期公式T2知，單擺振動(dòng)的周期或頻率只與擺長(zhǎng)和當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)，因此兩單擺的頻率相等，即f1f2；由機(jī)械能守恒定律，有mv2mgh，解得h，即擺球經(jīng)過平衡位置的速度越大，達(dá)到的高度越高，其振幅也就越大，則本題只有選項(xiàng)C正確答案C10描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x_.自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)_(填“是”或“不是”)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是指物體在跟位移大小成正比、方向總是跟位移方向相反的回復(fù)力作用下的振動(dòng)回復(fù)力Fkx.籃球在上升、下落過程中只受重力，不滿足回復(fù)力的特征，因此此運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)答案Asint不是11大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時(shí)，為了防止傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和_，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的_解析由于當(dāng)物體受到的驅(qū)動(dòng)力頻率與本身的固有頻率越接近時(shí)越易發(fā)生共振，因而使物體的振動(dòng)幅度越大現(xiàn)改變船的航行方向和航速也就改變了風(fēng)浪的驅(qū)動(dòng)頻率，使其遠(yuǎn)離本身的固有頻率，減小了振幅，防止傾覆答案航速(速度)固有頻率12.(xx課標(biāo)全國(guó))如圖所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個(gè)小物塊粘在一起組成的物塊在光滑水平面上左右振動(dòng)，振幅為A0，周期為T0.當(dāng)物塊向右通過平衡位置時(shí)，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T，則A_A0(填“>”“<”或“”)，T_T0(填“>”“<”或“”)解析振子振動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，物塊通過平衡位置，a、b脫開后，振子的動(dòng)能減小，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，振子的最大彈性勢(shì)能也減小，振幅減小，即A<A0；振子從平衡位置到最大位移的過程中，速度變化與a、b脫開之前相等，但距離減小，故時(shí)間減小，所以周期減小，即T<T0.答案<<13.如圖是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象根據(jù)圖象中的信息，回答下列問題(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離是多少？(2)在1.5 s和2.5 s這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位置各在哪里？(3)在1.5 s和2.5 s這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？答案(1)10 cm(2)在1.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位置在7 cm處在2.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位置在x7 cm處(3)在兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)都向位移負(fù)方向運(yùn)動(dòng)14.如圖所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象，試完成以下問題：(1)寫出該振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式(2)在第2 s末到第3 s末這段時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的？(3)該振子在前100 s的總位移是多少？路程是多少？解析(1)由振動(dòng)圖象，可得A5 cm，T4 s，0則 rad/s故該振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為：x5sin t (cm)(2)由圖可知，在t2 s時(shí)振子恰好通過平衡位置，此時(shí)加速度為零，隨著時(shí)間的延續(xù)，位移值不斷加大，加速度的值也變大，速度值不斷變小，動(dòng)能不斷減小，彈性勢(shì)能逐漸增大當(dāng)t3 s時(shí)，加速度的值達(dá)到最大，速度等于零，動(dòng)能等于零，彈性勢(shì)能達(dá)到最大值(3)振子經(jīng)過一個(gè)周期位移為零，路程為54 cm20 cm，前100 s剛好經(jīng)過了25個(gè)周期，所以前100 s振子位移x0，振子路程s2025 cm500 cm5 m答案(1)x5sint (cm)(2)見解析(3)05 m