2019版高考物理第十二章机械振动和机械波考点强化练30机械振动.docx

考点强化练30机械振动1.(多选)下列有关简谐运动说法正确的是()A.做简谐运动的物体,受到的回复力的方向总是指向平衡位置B.平衡位置就是加速度为零的位置C.水平弹簧振子振动过程中动能和弹性势能相互转化,系统总机械能守恒D.弹簧振子振动过程中,弹性势能增加时,弹簧的长度可能变短2.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()甲乙A.t=0.8 s时,振子的速度方向向左B.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处C.t=0.4 s和t=1.2 s时,振子的加速度完全相同D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐减小3.(多选)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asin 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.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.在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害,后来人们经过了艰苦的探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题。在飞机机翼前缘处装置配重杆的主要目的是()A.加大飞机的惯性B.使机体更加平衡C.使机翼更加牢固D.改变机翼的固有频率5.如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离x,释放后振子在A、B间振动,且AB=20 cm,振子由A到B的时间为0.1 s,则下列说法正确的是()A.振子在A、B两点时,弹簧弹力大小相等B.振子由A到O的时间比振子由O到B的时间短C.振子从AOBOA通过的路程为40 cmD.振子从AOBOA通过的路程为20 cm6.一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin(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t=0.2 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 m7.(多选)如图所示,下列说法正确的是()A.振动图象上的A、B两点振动物体的速度相同B.在t=0.1 s和t=0.3 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t=0.2 s和t=0.3 s时的动能相等8.(2017宁波模拟)某同学用实验的方法探究单摆的周期与摆长的关系。(1)为测量摆线长,必须使单摆处于(选填字母代码)状态。A.水平拉直B.自然悬垂C.悬挂拉紧(2)他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度L0=98.80 cm,然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径,操作如图,得到摆球的直径为d=2.266 cm,此测量数据是选用了仪器(选填“甲”或“乙”)测量得到的。9.(多选)下图为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法正确的是()A.甲、乙两单摆的摆长相等B.甲摆的振幅比乙摆大C.甲摆的机械能比乙摆大D.在t=0.5 s时有最大正向加速度的是乙摆10.一个在y方向上做简谐运动的物体,其振动图象如图所示。下列关于图(1)(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)()A.图(1)可作为该物体的v-t图象B.图(2)可作为该物体的F-t图象C.图(3)可作为该物体的F-t图象D.图(4)可作为该物体的a-t图象11.有一弹簧振子,振幅为0.8 cm,周期为0.5 s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是()A.x=810-3sin mB.x=810-3sin mC.x=810-1sin mD.x=810-1sin m12.在探究单摆周期与摆长的关系实验中,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如下图所示,则该单摆的振动周期为。甲乙若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将(选填“变大”“不变”或“变小”),图乙中的t将(选填“变大”“不变”或“变小”)。13.(多选)如图所示,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()A.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14.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则固有频率最有可能的是()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固=60 HzB.60 Hzf固70 HzC.50 Hzf固60 HzD.以上三项都不对15.在探究单摆周期与摆长的关系实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是图(填“甲”或“乙”)。图丙的读数是 mm。考点强化练30机械振动1.ACD根据简谐运动的概念可知,做简谐运动的物体,受到的回复力的方向总是指向平衡位置,选项A正确;回复力为零的位置是简谐运动的平衡位置,不一定就是加速度为零的位置,例如单摆在平衡位置时加速度不为零,选项B错误;水平弹簧振子振动过程中动能和弹性势能相互转化,系统总机械能守恒,选项C正确;弹簧振子振动过程中,弹性势能增加时,弹簧的长度可能变短,选项D正确。2.A从t=0.8 s时起,再过一段微小时间,振子的位移为负值,因为取向右为正方向,故t=0.8 s时,速度方向向左,A正确;由题中图象得振子的位移x=12sin t cm,故t=0.2 s时,x=6 cm,故B错误;t=0.4 s和t=1.2 s时,振子的位移方向相反,由a=知,加速度方向相反,C错误;t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移逐渐变小,故振子逐渐靠近平衡位置,其速度逐渐变大,故D错误。3.AD由x=Asin t知,周期T=8 s。第1 s末、第3 s末、第5 s末分别相差2 s,恰好个周期。根据简谐运动图象中的对称性可知A、D选项正确。4.D飞机飞上天后,在气流周期性驱动力作用下做受迫振动,机翼越抖越厉害说明气流驱动力频率与机翼的固有频率非常接近或相等。在机翼前缘处装置配重杆,目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率,使驱动力频率与固有频率相差较大,从而实现减震的目的,选项D正确。5.C在A、B两点,弹力大小并不相等,选项A错误;据对称性,振子从A到O和从O到B时间相同,选项B错误;振子从AOBOA通过的路程即振子运动轨迹的长度为40 cm,选项C正确,D错误。6.C根据弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式y=0.1sin(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T=0.8 s,选项B错误;在t=0.2 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。7.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;t=0.1 s和t=0.3 s质点离开平衡位置的位移最大,方向相反,由F=-kx,a=-可知,选项B正确;t=0.2 s时,物体通过平衡位置,速度最大,动能最大;而t=0.3 s时,速度为零,动能最小,故选项D错误。8.答案 (1)B(2)甲解析 (1)为测量摆线长,必须使单摆处于自然悬垂状态,水平拉直或拉紧都会增大测量的误差。故B正确,A、C错误,故选B。(2)图甲是50分度的游标卡尺,最小分度是0.02 mm,而螺旋测微器的最小分度是0.01 mm,小球的读数是d=2.266 cm=22.66 mm,符合游标卡尺的读数,不符合螺旋测微器的读数的精确度。故此测量数据是选用了仪器甲。9.ABD可从题图上看出甲摆振幅大,故B对。且两摆在同一地点、周期相等,则摆长相等,因质量关系不明确,无法比较机械能。t=0.5 s时乙摆球在负的最大位移处,故有最大正向加速度,所以正确答案为A、B、D。10.C由y-t图象知t=0时刻,物体通过平衡位置,速度沿y轴正方向,此时速度达到最大值,加速度为0,故A、B、D错,C对。11.A振幅A=0.8 cm=810-3 m,=4 rad/s。由题知初始时(即t=0时)振子在正向最大位移处,即sin 0=1,得0=,故振子做简谐运动的方程为x=810-3sin m,选项A正确。12.答案 2t0变大变大解析 分析知,单摆的半个周期为t0,所以周期为2t0;由于直径变大,摆长变长,遮蔽光时间也变长,得到周期将变大,t将变大。13.CD单摆做简谐运动的周期T=2与摆球的质量无关,因此两单摆