2020届高考物理总复习14.1机械振动针对训练（含解析）新人教版.docx

14.1 机械振动1.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是（）A.位移减小时，加速度减小，速度也减小B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反解析：位移减小时，加速度减小，速度增大，A错误；位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向有时相同，有时相反，B、D错误，C正确.答案：C2.（多选）甲、乙两弹簧振子的振动图象如图14121所示，则可知（）图14121A.两弹簧振子完全相同B.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲F乙21C.振子甲速度为零时，振子乙速度最大D.振子的振动频率之比f甲f乙12解析：从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲T乙21，得频率之比f甲f乙12，D选项正确.弹簧振子的周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A错误.由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子所受回复力（Fkx）的最大值之比F甲F乙不一定为21，所以B错误.对简谐运动进行分析可知，在振子达到平衡位置时位移为零，速度最大；在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，所以C正确.答案：CD3. （多选）如图14122所示，一质点为x轴上以O为平衡位置做简谐运动，其振幅为8 cm，周期为4 s，t0时物体在x4 cm处，向x轴负方向运动，则（）图14122A.质点在t1.0 s时所处的位置为x4cmB.质点在t1.0 s时所处的位置为x4 cmC.由起始位置运动到x4 cm处所需最短时间为sD.由起始位置运动到x4 cm处所需最短时间为s解析：由题意可知，质点振动的角速度rad/s，因t0时，x4 cm，所以质点的振动方程为x8sincm，当t1 s时，x8sincm4cm，B正确.当x4 cm时，sin，t的最小值为 s，C正确.答案：BC4.（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14123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14123A.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的平均速度相等解析：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.答案：AC5.（多选）铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s.下列说法正确的是（）A.列车的危险速率为40 m/sB.列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C.列车过桥需要减速，是为了防止桥梁发生共振现象D.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的E.增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析：列车在钢轨上运动时，受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动，当列车固有振动频率等于钢轨对它的冲击力的频率时，列车振动的振幅最大，因v40 m/s，故A对；列车过桥做减速运动，是为了使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，防止桥发生共振现象，而不是防止列车发生共振现象，B错、C对；增加钢轨的长度有利于列车高速运行，E对.答案：ACE6.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图14124甲所示，可读出摆球的直径为 cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L.图14124（2）用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n60时秒表的示数如图14124乙所示，该单摆的周期是Ts（结果保留三位有效数字）.（3）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2L图线如图14124丙，此图线斜率的物理意义是（）A.gB.C.D.（4）在（3）中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小（）A.偏大 B.偏小C.不变 D.都有可能解析：（1）摆球的直径为d20 mm6 mm20.6 mm2.06 cm.（2）秒表的读数为t60 s7.4 s67.4 s，根据题意tTT，所以周期T2.28 s.（3）根据单摆的周期公式T2，可