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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第十二章 機械振動和機械波 考點強化練30 機械振動 1.(多選)下列有關(guān)簡諧運動說法正確的是(　　) A.做簡諧運動的物體,受到的回復力的方向總是指向平衡位置 B.平衡位置就是加速度為零的位置 C.水平彈簧振子振動過程中動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)總機械能守恒 D.彈簧振子振動過程中,彈性勢能增加時,彈簧的長度可能變短 2.如圖甲所示,彈簧振子以O點為平衡位置,在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向,振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示,下列說法正確的是(　　) 甲 乙 A.t=0.8 s時,振子的速度方向向左 B.

2、t=0.2 s時,振子在O點右側(cè)6 cm處 C.t=0.4 s和t=1.2 s時,振子的加速度完全相同 D.t=0.4 s到t=0.8 s的時間內(nèi),振子的速度逐漸減小 3.(多選)某質(zhì)點做簡諧運動,其位移隨時間變化的關(guān)系式為x=Asin t,則質(zhì)點(　　) 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 C.3 s末至5 s末的位移方向都相同 D.3 s末至5 s末的速度方向都相同 4.在飛機的發(fā)展史中有一個階段,飛機上天后不久,機翼很快就抖動起來,而且越抖越厲害,后來人們經(jīng)過了艱苦的探索,利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法,解決了這一問題。在

3、飛機機翼前緣處裝置配重桿的主要目的是(　　) A.加大飛機的慣性 B.使機體更加平衡 C.使機翼更加牢固 D.改變機翼的固有頻率 5.如圖所示,將彈簧振子從平衡位置拉下一段距離Δx,釋放后振子在A、B間振動,且AB=20 cm,振子由A到B的時間為0.1 s,則下列說法正確的是(　　) A.振子在A、B兩點時,彈簧彈力大小相等 B.振子由A到O的時間比振子由O到B的時間短 C.振子從A→O→B→O→A通過的路程為40 cm D.振子從A→O→B→O→A通過的路程為20 cm 6.一彈簧振子的位移y隨時間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin(2.5πt),位移y的單位為m,時

4、間t的單位為s。則 (　　) A.彈簧振子的振幅為0.2 m B.彈簧振子的周期為1.25 s C.在t=0.2 s時,振子的運動速度為零 D.在任意0.2 s時間內(nèi),振子的位移均為0.1 m 7.(多選)如圖所示,下列說法正確的是(　　) A.振動圖象上的A、B兩點振動物體的速度相同 B.在t=0.1 s和t=0.3 s時,質(zhì)點的加速度大小相等,方向相反 C.振動圖象上A、B兩點的速度大小相等,方向相反 D.質(zhì)點在t=0.2 s和t=0.3 s時的動能相等 8.(2017寧波模擬)某同學用實驗的方法探究單擺的周期與擺長的關(guān)系。 (1)為測量擺線長,必須使單擺處于　　

5、　　(選填字母代碼)狀態(tài)。? A.水平拉直 B.自然懸垂 C.懸掛拉緊 (2)他用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最高端的長度L0=98.80 cm,然后分別用兩種儀器甲、乙來測量擺球直徑,操作如圖,得到擺球的直徑為d=2.266 cm,此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器　　　　(選填“甲”或“乙”)測量得到的。? 9.(多選)下圖為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象,下列說法正確的是(　　) A.甲、乙兩單擺的擺長相等 B.甲擺的振幅比乙擺大 C.甲擺的機械能比乙擺大 D.在t=0.5 s時有最大正向加速度的是乙擺 10.一個在y方向上做簡諧運動的物體,其振動圖象如圖所示。下列關(guān)

6、于圖(1)~(4)的判斷正確的是(選項中v、F、a分別表示物體的速度、受到的回復力和加速度)(　　) A.圖(1)可作為該物體的v-t圖象 B.圖(2)可作為該物體的F-t圖象 C.圖(3)可作為該物體的F-t圖象 D.圖(4)可作為該物體的a-t圖象 11.有一彈簧振子,振幅為0.8 cm,周期為0.5 s,初始時具有負方向的最大加速度,則它的振動方程是(　　) A.x=8×10-3sin m B.x=8×10-3sin m C.x=8×10-1sin m D.x=8×10-1sin m 12.在探究單擺周期與擺長的關(guān)系實驗中,若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動,為了將

7、人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù),在擺球運動最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻,如圖甲所示。光敏電阻與某一自動記錄儀相連,該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如下圖所示,則該單擺的振動周期為　　　。? 甲 乙 若保持懸點到小球頂點的繩長不變,改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進行實驗,則該單擺的周期將　　　　(選填“變大”“不變”或“變小”),圖乙中的Δt將　　　　(選填“變大”“不變”或“變小”)。? 13.(多選)如圖所示,兩單擺的擺長相同,平衡時兩擺球剛好接觸,現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放,碰撞后,兩擺球分開各自做簡諧運動,

8、以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量,則(　　) A.如果mA>mB,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè) B.如果mA

9、0 Hz

10、勢能增加時,彈簧的長度可能變短,選項D正確。 2.A　從t=0.8 s時起,再過一段微小時間,振子的位移為負值,因為取向右為正方向,故t=0.8 s時,速度方向向左,A正確;由題中圖象得振子的位移x=12sin t cm,故t=0.2 s時,x=6 cm,故B錯誤;t=0.4 s和t=1.2 s時,振子的位移方向相反,由a=知,加速度方向相反,C錯誤;t=0.4 s到t=0.8 s的時間內(nèi),振子的位移逐漸變小,故振子逐漸靠近平衡位置,其速度逐漸變大,故D錯誤。 3.AD　由x=Asin t知,周期T=8 s。第1 s末、第3 s末、第5 s末分別相差2 s,恰好個周期。根據(jù)簡諧運動圖象中的

11、對稱性可知A、D選項正確。 4.D　飛機飛上天后,在氣流周期性驅(qū)動力作用下做受迫振動,機翼越抖越厲害說明氣流驅(qū)動力頻率與機翼的固有頻率非常接近或相等。在機翼前緣處裝置配重桿,目的是通過改變機翼的質(zhì)量來改變其固有頻率,使驅(qū)動力頻率與固有頻率相差較大,從而實現(xiàn)減震的目的,選項D正確。 5.C　在A、B兩點,彈力大小并不相等,選項A錯誤;據(jù)對稱性,振子從A到O和從O到B時間相同,選項B錯誤;振子從A→O→B→O→A通過的路程即振子運動軌跡的長度為40 cm,選項C正確,D錯誤。 6.C　根據(jù)彈簧振子的位移y隨時間t變化的關(guān)系式y(tǒng)=0.1sin(2.5πt)可知,彈簧振子的振幅為0.1 m,選項

12、A錯誤;由ω==2.5π rad/s可得彈簧振子的周期T=0.8 s,選項B錯誤;在t=0.2 s時,振子的位移最大,運動速度為零,選項C正確;在任意0.2 s時間內(nèi),振子的位移不一定均為0.1 m,振子的最大位移大小為0.1 m,選項D錯誤。 7.BC　A、B兩處位移相同,速度大小相等,但方向相反,選項A錯誤,C正確;t=0.1 s和t=0.3 s質(zhì)點離開平衡位置的位移最大,方向相反,由F=-kx,a=-可知,選項B正確;t=0.2 s時,物體通過平衡位置,速度最大,動能最大;而t=0.3 s時,速度為零,動能最小,故選項D錯誤。 8.答案 (1)B　(2)甲 解析 (1)為測量擺線長

13、,必須使單擺處于自然懸垂狀態(tài),水平拉直或拉緊都會增大測量的誤差。故B正確,A、C錯誤,故選B。 (2)圖甲是50分度的游標卡尺,最小分度是0.02 mm,而螺旋測微器的最小分度是0.01 mm,小球的讀數(shù)是d=2.266 cm=22.66 mm,符合游標卡尺的讀數(shù),不符合螺旋測微器的讀數(shù)的精確度。故此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器甲。 9.ABD　可從題圖上看出甲擺振幅大,故B對。且兩擺在同一地點、周期相等,則擺長相等,因質(zhì)量關(guān)系不明確,無法比較機械能。t=0.5 s時乙擺球在負的最大位移處,故有最大正向加速度,所以正確答案為A、B、D。 10.C　由y-t圖象知t=0時刻,物體通過平衡位置,速度

14、沿y軸正方向,此時速度達到最大值,加速度為0,故A、B、D錯,C對。 11.A　振幅A=0.8 cm=8×10-3 m,ω==4π rad/s。由題知初始時(即t=0時)振子在正向最大位移處,即sin φ0=1,得φ0=,故振子做簡諧運動的方程為x=8×10-3sin m,選項A正確。 12.答案 2t0　變大　變大 解析 分析知,單擺的半個周期為t0,所以周期為2t0;由于直徑變大,擺長變長,遮蔽光時間也變長,得到周期將變大,Δt將變大。 13.CD　單擺做簡諧運動的周期T=2π與擺球的質(zhì)量無關(guān),因此兩單擺周期相同。碰后經(jīng)過T都將回到最低點再次發(fā)生碰撞,下一次碰撞一定發(fā)生在平衡位置,不可能在平衡位置左側(cè)或右側(cè),故C、D正確。 14.C　根據(jù)共振曲線,可判斷出f驅(qū)與f固相差越大,受迫振動的振幅越小;f驅(qū)與f固越接近,受迫振動的振幅越大。并從中看出f驅(qū)越接近f固,振幅的變化越慢。比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在50~60 Hz范圍內(nèi)時,振幅變化最小,因此,50 Hz