高三物理一轮复习 第10章 机械振动 机械波 第1节 机械振动课后限时训练

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第1节 机械振动(建议用时：40分钟)1做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是()A位移B速度C加速度D回复力 【答案】B2如图10114所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BOOC5 cm，若振子从B到C的运动时间是1 s，则下列说法正确的是()图10114A振子从B经O到C完成一次全振动B振动周期是1 s，振幅是10 cmC经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmD从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cmD振子从BOC仅完成了半次全振动，所以周期T21 s2 s，振幅ABO5 cm，故A、B错误弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4A20 cm，所以两次全振动中通过的路程为40 cm,3 s的时间为1.5 T，所以振子通过的路程为30 cm，故C错误、D正确3(2017兰溪选考模拟)一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y0.1sin(2.5t)，位移y的单位为m，时间t的单位为s.则()A弹簧振子的振幅为0.2 mB弹簧振子的周期为1.25 sC在t0.2 s时，振子的运动速度为零D在任意0.2 s时间内，振子的位移均为0.1 mC根据弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式y0.1sin(2.5t)可知，弹簧振子的振幅为0.1 m，选项A错误，由2.5 rad/s可得弹簧振子的周期T0.8 s，选项B错误；在t0.2 s时，振子的位移最大，运动速度为零，选项C正确；在任意0.2 s时间内，振子的位移不一定均为0.1 m，振子的最大位移大小为0.1 m，选项D错误4(多选)一个质点做简谐运动的图象如图10115所示，下列说法正确的是() 【导学号：81370364】图10115A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t4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cmBCD由图象可知，质点振动的周期为4 s，故质点振动的频率为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10A20 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；由图象可得振动方程是x2sin t (cm)，将t1.5 s和t4.5 s代入振动方程得x cm，选项D正确5(多选)一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图10116所示，由图可知()图10116A质点振动的频率是4 HzB质点振动的振幅是2 cmCt3 s时，质点的速度最大Dt3 s时，质点的振幅为零BC由题图可以直接看出振幅为2 cm，周期为4 s，所以频率为0.25 Hz，所以选项A错误，B正确；t3 s时，质点经过平衡位置，速度最大，所以选项C正确；振幅等于质点偏离平衡位置的最大位移，与质点的位移有着本质的区别，t3 s时，质点的位移为零，但振幅仍为2 cm，所以选项D错误6(多选)(2017慈溪调研)物体A做简谐运动的振动方程是xA3sin 100t m，物体B做简谐运动的振动方程是xB5sin 100t m比较A、B的运动()A振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 mB周期是标量，A、B周期相等，都为100 sCA振动的频率fA等于B振动的频率fBDA、B的周期都为6.28102sCD振幅是标量，A、B的振动范围分别是6 m、10 m，但振幅分别为3 m、5 m，A错；A、B的周期均为Ts6.28102s，B错，C、D对7(多选)某单摆做小角度摆动，其振动图象如图10117所示，则以下说法正确的是()图10117At1时刻摆球速度最大，摆球向心加速度最大Bt2时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大Ct3时刻摆球速度为零，摆球所受回复力最大Dt4时刻摆球速度为零，摆球处于平衡状态BC由题图读出t1、t3时刻位移最大，回复力最大，速度为零，向心加速度为零，A错误，C正确；t2、t4时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度最大，悬线对它的拉力最大，B正确，D错误8(多选)一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图10118所示a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法中正确的是()图10118A质点做简谐运动的方程为xAsintB质点在位置b与位置d时速度大小相同，方向不同C质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等D质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等AC由题给的质点位移随时间变化的图象可知，振幅为A，周期T8 s，质点做简谐运动的方程为xAsintAsint，选项A正确；根据对称性可知质点在位置b与位置d时速度相同，选项B错误；质点从位置a到c与从位置b到d所用时间均为2 s，选项C正确；质点从位置a到b和从b到c的时间都为1 s，时间相等，位移不等，所以平均速度不相等，选项D错误9(多选)(2017温州联考)如图10119所示，两单摆的摆长相同，平衡时两摆球刚好接触，现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动，以mA、mB分别表示摆球A、B的质量，则()图10119A如果mAmB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B如果mAmB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C无论两球质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D无论两球质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧CD单摆做简谐运动的周期T2与摆球的质量无关，因此两单摆周期相同碰后经过T都将回到最低点再次发生碰撞，下一次碰撞一定发生在平衡位置，不可能在平衡位置左侧或右侧，故C、D正确10(多选)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsin t，则质点()A第1 s末与第3 s末的位移相同B第1 s末与第3 s末的速度相同C第3 s末至第5 s末的位移方向都相同D第3 s末至第5 s末的速度方向都相同AD由关系式可知 rad/s，T8 s，将t1 s和t3 s代入关系式中求得两时刻位移相同，A对；作出质点的振动图象，由图象可以看出，第1 s末和第3 s末的速度方向不同，B错；由图象可知，第3 s末至第4 s末质点的位移方向与第4 s末至第5 s末质点的位移方向相反，而速度的方向相同，故C错、D对11(多选)如图10120所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是() 【导学号：81370365】图10120A由PQ位移在增大B由PQ速度在增大C由MN位移先减小后增大D由MN位移始终减小AC物体经过平衡位置向正方向运动，先后经过P、Q两点，故位移增大，速度减小，故A正确、B错误；物体从正方向最大位移处向负方向运动，先后经过M、N两点，且N点在平衡位置另一侧，故从MN位移先减小后增大，故C正确、D错误12(多选)一质点做简谐运动的振动图象如图10121所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是()图10121A00.3 sB0.30.6 sC0.60.9 sD0.91.2 sBD质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反，总是指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反，故B、D正确13(多选)(2017湖州调研)如图10122所示，下列说法正确的是()图10122A振动图象上的A、B两点振动物体的速度相同B在t0.1 s和t0.3 s时，质点的加速度大小相等，方向相反C振动图象上A、B两点的速度大小相等，方向相反D质点在t0.2 s和t0.3 s时的动能相等BCA、B两处位移相同，速度大小相等，但方向相反，选项A错误，C正确；t0.1 s和t0.3 s质点离开平衡位置的位移最大，方向相反，由Fkx，a可知，选项B正确；t0.2 s时，物体通过平衡位置，速度最大，动能最大；而t0.3 s时，速度为零，动能最小，故选项D错误图1012314一质点做简谐运动，其位移和时间的关系如图10123所示求：(1)t0.25102 s时的位移；(2)在t1.5102 s到t2102 s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能的变化；(3)在t0到t8.5102 s时间内，质点的路程和位移. 【导学号：81370366】【解析】(1)由题图可知A2 cm，T2102 s，振动方程为xAsin Acos t2cos t2cos 100t (cm)当t0.25102 s时，x2cos cm cm.(2)由题图可知在1.5102 s2102 s的振动过程中，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大(3)从t0至t8.5102 s时间内经历个周期，质点的路程为s17A34 cm，位移为2 cm.【答案】(1) cm(2)变大变大变小变小变大(3)34 cm2 cm15如图10124甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置设向右为正方向图乙是这个单摆的振动图象根据图象回答：图10124(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2