高考物理 121机械振动领航规范训练.doc

2014届高考物理领航规范训练：12-1机械振动1(2011高考上海卷)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速度v1、v2(v1v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和a1、a2，则()af1f2，a1a2bf1a2 df1f2，a1a2，故c项正确答案：c2(2013衡阳模拟)一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是()a00.3 sb0.30.6 sc0.60.9 s d0.91.2 s解析：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答案：bd3某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xasint，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xasint知，周期t8 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选项正确答案：ad4(2012长沙模拟)弹簧振子做简谐运动，振动图象如图所示，则()at1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反bt1、t2时刻振子加速度大小相等，方向相反ct2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反dt2、t4时刻振子加速度大小相等，方向相同解析：t1、t2时刻振子处于同一位置，位移大小相等，方向相同，所以，回复力、加速度大小相等，方向相同，速度大小相等，方向相反，a正确，b不正确t2、t3时刻振子处于平衡位置两边的对称位置，位移大小相等，方向相反，所以，回复力、加速度大小相等，方向相反，而速度大小相等，方向相同，故c错，同理可知d错答案：a5(2013石家庄部分学校联考)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为xasin t，图象如图所示则()a弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同b简谐运动的圆频率 rad/sc第3 s末弹簧振子的位移大小为ad第3 s末至第5 s末弹簧振子的速度方向都相同解析：由题图得弹簧振子做简谐运动的周期为8 s，圆频率 rad/s，则b正确；由于运动具有对称性，则d正确；弹簧在第1 s末与第5 s末的形变量相同，但振子的位移不同，弹簧的长度不同，则a错误；由振动方程可得xasin ，t3 s，xa，则c正确答案：bcd6(2012高考北京卷)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置o为x轴坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是()解析：如图所示，o为平衡位置，由题意知t时，振子具有正向最大加速度，故此时振子应在a处，位移x为负的最大值分析各图象知，只有a项正确答案：a7一个在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vt图象b图(2)可作为该物体的ft图象c图(3)可作为该物体的ft图象d图(4)可作为该物体的at图象解析：采用排除法由yt图象知t0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abd错c对答案：c8(2013东城区模拟)在实验室可以做“声波碎杯”的实验用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 hz.将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉操作人员进行的操作是()a一定是把声波发生器的功率调到很大b可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波c一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率d只是将声波发生器发出的声波频率调到500 hz解析：“声波碎杯”的实验中，发出的声波能使酒杯碎掉，是因为酒杯发生了共振，用手指轻弹一只酒杯，测得这声音的频率为500 hz，可知酒杯的固有频率就是500 hz，要使酒杯发生共振，只需要将声波发生器发出的声波频率调到与酒杯的固有频率相同即可，也就是500 hz，因此d正确答案：d9(2013哈尔滨模拟)质量为m的带电荷量为q的可视为质点的小球与一个绝缘轻弹簧右侧相连，弹簧左侧固定在墙壁上，小球静止在光滑绝缘水平面上，位于水平向右的x坐标轴原点o.当加入如图所示水平向右的匀强电场e后，小球向右运动的最远处为xx0，空气阻力不计，下列说法正确的是()a弹簧的劲度系数kb小球在x0处与在xx0处加速度相同c小球运动速度的最大值为 d运动过程中，小球的电势能、动能互相转化，且总量保持不变解析：加上电场后小球受力开始做简谐运动，平衡点的位置在o到x0的中点处，此时电场力等于弹簧弹力，故弹簧劲度系数k，a错误；质点在x0处与在xx0处加速度大小相等，但方向相反，b错误；根据功能关系可知，小球运动到平衡位置时有qex0ekep，到达x0处时有qex0ep，由弹簧弹性势能与形变量的关系得epkx2，ep4ep，联立以上三式解得ekqex0，又ekmv2，故v，c正确；因为参与能量转化的还有弹性势能，故d错答案：c10(2013宝山模拟)如图为用单摆测重力加速度的实验(1)为了减小误差，下列措施正确的是()a摆长l应为线长与摆球半径的和，且在20 cm左右b在摆线上端的悬点处，用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线c在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线d计时起点和终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间(2)某同学正确操作，得到了摆长l和n次全振动的时间t，由此可知这个单摆的周期t_，当地的重力加速度g_.解析：(1)摆长应为摆线长加上摆球的半径，摆长在1 m左右为宜，a错；为使实验过程中摆长不变，悬点处用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线，b对；在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线可减小计时误差，c对；计时起点与终点应在平衡位置，因为此位置摆球速度大，计时误差小，d错(2)由tnt知单摆的周期t.由t2得g，将t代入得g2l答案：(1)bc(2)2l11一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示(1)求t0.25102s时的位移；(2)在t1.5102s到2102s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？(3)在t0至8.5102s时间内，质点的路程、位移各多大？解析：(1)由图可知a2 cm，t2102s，振动方程为xasin acos t2cost cm2cos(102t)cm当t0.25102 s时x2cos cm cm.(2)由图可知在1.5102 s2102 s内，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8.5102s的时间内质点的路程为s17a34 cm，位移为2 cm.答案：(1) cm(2)位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大(3)34 cm2 cm12(1)如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，c、d为振动的最远点，则该振子的振动频率为()a1 hz b1.25 hzc2 hz d2.5 hz(2)如图所示，小球m自a点以向ad方向的初速度v开始运动，已知0.9 m，ab圆弧的半径r10 m，ad10 m，a、b、c、d在同一水平面内重力加速度g取10 m/s2，欲使小球恰能通过c点，其初速度v应为_解析：(1)经a、b两点时速度相同，可知a、b两点关于o点对称，tob s0.1 s；振子从b再回到a的最短时间t2tbctba0.4 s，可得tbc s0.1 s，所以toctobtbc0.1 s0.1 s0.2 s，而toc，所以振子振动周期t4toc0.8 s，振子振动频率f1.25 hz，故b正确(2)小球m的运动由两个分运动合成