2年模拟（新课标）高考物理大一轮复习 第十二章 第1讲 机械振动练习.doc

第1讲机械振动a组20142015年模拟基础题组时间:25分钟分值:40分一、选择题(每题6分,共24分)1.(2015江苏苏北四市二次调研)(多选)下列说法中正确的是()a.简谐运动为匀变速直线运动b.受迫振动的周期取决于驱动力的周期c.未见其人先闻其声,是因为声波波长较长,容易发生衍射现象d.声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小2.(2014山东济南模拟)弹簧振子做简谐运动,其振动图象如图所示,则()a.t1、t2时刻振子的速度大小相等,方向相反b.t1、t2时刻振子的加速度大小相等,方向相反c.t2、t3时刻振子的速度大小相等,方向相反d.t2、t3时刻振子的加速度大小相等,方向相同3.(2014北京东城抽样测试)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅a与驱动力频率f的关系)如图所示,则()a.此单摆的固有周期约为0.5 sb.此单摆的摆长约为1 mc.若摆长增大,单摆的固有频率增大d.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动4.(2014苏北四市第三次调研)(多选)下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是()a.粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下运动,该运动是简谐运动b.单摆的摆长为l,摆球的质量为m、位移为x,此时回复力为f=-xc.质点a、c之间的水平距离就是简谐横波的一个波长d.实线为某时刻的波形图,此时质点m向下运动,经极短时间后波形图如虚线所示二、非选择题(共16分)5.(2015山东青岛质检)(10分)(多选)(1)将一个电动传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图象提供的信息作出的下列判断中,正确的是。a.t=0.2 s时摆球正经过最低点b.t=1.1 s时摆球正经过最低点c.摆球摆动过程中机械能减小d.摆球摆动的周期是t=1.4 s(2)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中正确的是()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时有正向最大加速度的是乙摆6.(2015北京东城联考)(6分)一个单摆摆长为l,摆球质量为m,最大摆角为,重力加速度为g。规定平衡位置为零势能处,则摆球摆动的周期等于,摆动过程中摆球的最大重力势能等于,摆球的最大速度等于。b组20142015年模拟提升题组时间:25分钟分值:30分一、选择题(每题6分,共12分)1.(2015江西重点中学联考)一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是()a.质点振动频率是4 hzb.在10 s内质点经过的路程是20 cmc.第4 s末质点的速度为零d.在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同2.(2014浙江慈溪中学月考)(多选)将一单摆向左拉至水平标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,以下说法正确的是()a.这个实验说明了动能和势能可以相互转化,转化过程中机械能守恒b.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为94c.摆球经过最低点时,线速度不变,半径减小,摆线张力变大d.摆球经过最低点时,角速度变大,半径减小,摆线张力不变二、非选择题(共18分)3.(2015湖南桑植一中、皇仓中学第二次联考)(9分)如图所示为一单摆的共振曲线,则该单摆的摆长约为多少?共振时摆球的最大速度大小是多少?(g取10 m/s2)4.(2015贵州六校联盟联考)(9分)如图所示,质量为m=0.5 kg的框架b放在水平地面上。劲度系数为k=100 n/m的轻弹簧竖直放在框架b中,轻弹簧的上端和质量为m=0.2 kg的物体c连在一起。轻弹簧的下端连在框架b的底部。物体c在轻弹簧的上方静止不动。现将物体c竖直向下缓慢压下一段距离x=0.03 m后释放,物体c就在框架b中上下做简谐运动。在运动过程中,框架b始终不离开地面,物体c始终不碰撞框架b的顶部。已知重力加速度大小为g=10 m/s2。试求:当物体c运动到最低点时,物体c的加速度大小和此时框架b对地面的压力大小。第1讲机械振动a组20142015年模拟基础题组一、选择题1.bc简谐运动的加速度是周期性变化的,故a错。受迫振动的周期等于驱动力的周期,故b正确。波长越长,衍射现象越明显,故c正确。频率大小由波源决定,故d错。2.a从图线可以看出,t1、t2时刻振子处于同一位置,位移大小相同,方向一致,由f=-kx,知回复力、加速度大小相等,方向一致;由振动的对称性,知速度大小相等,方向相反,故a正确,b错误。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,由f=-kx,知回复力、加速度大小相同,方向相反;由振动的对称性,知速度大小相等,方向相同,都沿x轴负方向,故c、d错误。3.b由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 hz,则固有周期为2 s;再由t=2,得此单摆的摆长约为1 m;若摆长增大,单摆的固有周期增大,固有频率减小,则共振曲线的峰将向左移动。4.bd选项a中,金属球在运动过程中,要不断克服摩擦力做功,系统的机械能减少,所以该运动不是简谐运动,选项a错误;选项b中的回复力等于重力沿运动方向上的分力,即f=mg sin ,因为较小,sin ,考虑到回复力的方向与位移x的方向相反,所以f=-,选项b正确;相邻波峰或波谷之间的距离等于一个波长,选项c中质点a、c之间的水平距离只是半个波长,选项c错误;选项d中,根据质点m向下运动可知,波正向x轴正方向传播,经很短时间,波形图如虚线所示,选项d正确。二、非选择题5.答案(1)ac(2)abd解析(1)摆球经过最低点时悬线拉力最大,t=0.2 s时,f有正向最大值,故a选项正确;t=1.1 s时,f有最小值,摆球不在最低点,b选项错误;周期应为t=1.2 s,d选项错误;因振幅减小,故机械能减小,c选项正确。(2)从题图上可以看出甲摆振幅大,故b对;且两摆在同一地点、周期相等,则摆长相等,故a对;因质量关系不明确,无法比较机械能的大小,故c错;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,故d对。6.答案2mgl(1-cos )解析根据单摆周期公式可得t=2,当在最大摆幅处时,摆球上升的高度为h=l(1-cos ),所以重力势能为mgl(1-cos ),在最低点速度最大,重力势能转化为动能,所以有mgl(1-cos )=mv2,解得v=。b组20142015年模拟提升题组一、选择题1.b振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移,由图象可看出,质点运动的周期t=4 s,其频率f=0.25 hz;10 s内质点运动了t,其运动路程为s=4a=42 cm=20 cm;第4 s末质点在平衡位置,其速度最大;t=1 s和t=3 s两时刻由图象可看出,位移大小相等、方向相反。由以上分析可知,b项正确。2.abc摆线即使碰到障碍物,线的拉力对小球也不做功,整个过程中只有重力做功,所以机械能守恒,其仍能回到原来的高度,选项a正确。频闪照相机拍摄的时间间隔一定,由图可知,摆线碰到障碍物前后的周期之比为32,根据单摆的周期公式t=2,得摆长之比为94,故b正确。摆球经过最低点时,线速度不变,半径变小,根据f-mg=m知,张力变大;根据v=r,知角速度增大,故c正确,d错误。二、非选择题3.答案1 m0.25 m/s解析由题图知,当单摆共振时频率f=0.5 hz,即:f固=f=0.5 hz由t=2得:l= m1 m根据单摆运动过程中机械能守恒可得:m=mgl(1-cos m)。其中:1-cos m=2(sin )2=(m很小)最大速度vm=a=0.25 m/s4.答案15 m/s210 n解析物体c放上之后静止时:设弹簧的压缩量为x0,对物体c,有:mg=kx0解得:x0=0.02 m当物体c从静止