【全程复习方略】（安徽专用）高中物理 第十二章 第1讲 简谐运动 受迫振动课时提升作业 新人教版.doc

第十二章 第1讲 简谐运动 受迫振动 (40分钟 100分)选择题(本大题共15小题,110小题每小题6分,1115小题每小题8分,共100分。每小题只有一个答案正确)1.若物体做简谐运动,则下列说法中正确的是()a.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值b.物体通过平衡位置时,所受合外力为零,回复力为零,处于平衡状态c.物体每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同d.物体的位移增大时,动能增加,势能减少2.(2013泉州模拟)如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时,乙在平衡位置的()a.左方,向右运动b.左方,向左运动c.右方,向右运动d.右方,向左运动3.悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期t=2s,从最低点位置向上运动时刻开始计时,在一个周期内的振动图像如图所示,关于这个图像,下列说法正确的是()a.t=1.25s时,振子的加速度为正,速度也为正b.t=1.7s时,振子的加速度为负,速度也为负c.t=1.0s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值d.t=1.5s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值4.关于单摆的运动有下列说法,正确的是()a.单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力b.单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力c.单摆的周期与质量无关,与振幅、摆长及当地的重力加速度有关d.在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快5.一只单摆,在第一行星表面上的周期为t1,在第二行星表面上的周期为t2,若这两个行星的质量之比m1m2=41,半径之比r1r2=21,则()a.t1t2=11b.t1t2=41c.t1t2=21d.t1t2=2216.如图所示为某质点沿x轴做简谐运动的图像,下面说法中正确的是()a.在t=4s时,质点速度最大,加速度为0b.在t=1s时,质点速度和加速度都达到最大值c.在0到1s时间内,质点速度和加速度方向相同d.在t=2s时,质点的位移沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向7.如图所示,图甲是利用砂摆演示简谐运动图像的装置。当盛砂漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验砂摆的摆长为(取g=2)()a.0.56mb.0.65mc.1.0md.2.3m8.如图是内燃机排气门工作简图,凸轮运转带动摇臂,摇臂将气门压下,汽缸内废气排出,之后,气门在弹簧的弹力作用下复位,凸轮、摇臂、弹簧协调动作,内燃机得以正常工作。所有型号内燃机气门弹簧用法都有一个共同的特点,就是同时用内、外两只弹簧,并且两只弹簧劲度系数不同,相差还很悬殊。关于为什么要用两只劲度系数不同的弹簧,以下说法正确的是()a.一只弹簧力量太小,不足以使气门复位b.一只弹簧损坏之后另一只可以继续工作,提高了机器的可靠性c.两只弹簧一起使用,可以避免共振d.两只弹簧一起使用,增加弹性势能,能够使机器更节能9.(2013开封模拟)光滑的水平面上放有质量分别为m和12m的两木块,下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f,为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动,系统的最大振幅为()a.fkb.2fkc.3fkd.4fk10.(2013滁州模拟)一个质点以o为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示,a、b、c、d表示的质点在不同时刻的相应位置,下列说法正确的是()a.质点在位置b比位置d时相位超前4b.质点通过位置b时,相对平衡位置的位移为a2c.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11.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=asin4t,则质点()a.第1s末与第3s末的位移相反b.第1s末与第3s末的速度相同c.第3s末至第5s末的位移方向都相同d.第3s末至第5s末的速度方向都相同12.(2013泰安模拟)如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,表示振幅a与驱动力的频率f的关系。下列说法正确的是()a.摆长约为10cmb.摆长约为2mc.若增大摆长,共振曲线的“峰”将向右移动d.若增大摆长,共振曲线的“峰”将向左移动13.一质点做简谐运动的振动图像如图所示,质点的速度与加速度方向相同且都为正的时间段是()a.00.3sb.0.30.6sc.0.60.9sd.0.91.2s14.如图所示为单摆的振动图像,则由图可知,以下说法不正确的是()a.频率为1hzb.摆长为9.8mc.回复力方向改变的时刻分别为2s、32s、52sd.速度方向改变的时刻分别为s、2s、3s15.(能力挑战题)某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是()a.当f f0时,该振动系统的振幅随f减小而减小c.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0d.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f答案解析1.【解析】选c。如图所示,图线中a、b两处,物体处于同一位置,位移为负值,加速度一定相同,但速度方向分别为负、正,a错误,c正确。物体的位移增大时,动能减少,势能增加,d错误。单摆摆球在最低点时,处于平衡位置,回复力为零,但合外力不为零,b错误。【总结提升】以位移为线索判断简谐运动的物理量变化(1)从力的角度来看,位移越大,回复力越大,据牛顿第二定律知加速度越大;回复力方向与位移方向相反,则加速度方向与位移方向相反。(2)从能的角度来看,位移越大,势能越大,由于振动系统机械能守恒,动能越小,则速度也越小。(3)判断运动学物理量变化问题应从图像或函数表达式中获取位移变化的信息,从而进行分析判断。2.【解析】选d。依据图像可知当甲第一次到达右方最大位移处时,乙的位移为正,且速度方向为负,因此乙在平衡位置的右方,向左运动,故选d。3.【解析】选c。由图像可知t=1.25s时,位移为正,加速度为负,a错;t=1.7s时,位移为负,加速度为正,b错;t=1.0s时,位移最大,振子的速度为零,加速度为负的最大值,c对;t=1.5s时,位移为零,速度最大,d错。4.【解析】选b。单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力,不是摆球所受的合外力,故a错误、b正确;根据单摆的周期公式t=可知,单摆的周期与质量、振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关,故c错误;将摆钟从山脚移到高山上时,摆钟所在位置的重力加速度g变小,根据t=可知,摆钟振动的周期变大,走时变慢,故d错误。5.【解析】选a。由万有引力定律得g1=gm1r12 同理有g2=gm2r22 由单摆的周期公式得t1=2 t2=2 由得t1t2=11,故选a。6.【解析】选c。由简谐运动的特点可知,t=1s时速度最大,加速度为零,但01s内两者方向相同。t=2s时,位移沿x轴负方向,但加速度沿x轴正方向;t=4s时质点加速度最大,且沿x轴负方向,速度为零,故c正确。7.【解题指南】解答本题时应明确以下三点:(1)由木板被水平匀速拉出获得长度为0.60m的木板所表示的时间。(2)从板上的曲线获得砂摆在相应时间内的振动情况。(3)单摆的周期公式。【解析】选a。由图乙可知t=2t=sv=3s,t=1.5s,据t=2可得摆长大约为0.56m,故a正确。8.【解析】选c。外部摇臂带动内部一系列装置工作时,会对汽缸产生作用。为防止出现共振现象,用两只劲度系数不同的弹簧一起工作,使外部振动频率很难与汽缸本身的固有频率一致,可以避免共振发生,故选c。9.【解析】选c。由两木块之间的最大静摩擦力为f,以质量为12m的木块为研究对象,可得整体的最大加速度a=fm2=2fm,则ka=32ma,由此得最大振幅a=3fk,故选c。10.【解析】选c。质点在位置b比位置d时相位超前2,选项a错误;质点通过位置b时,相对平衡位置的位移大于a2,选项b错误;质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等,选项c正确;质点从位置a到b和从b到c的时间相等,位移不等,所以平均速度不相等,选项d错误。11.【解析】选d。由关系式可知=4rad/s,t=2=8s,将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同,a错;作出质点的振动图像,由图像可以看出,第1s末和第3s末的速度方向不同,b错;由图像可知,第3s末至第4s末质点的位移方向与第4s末至第5s末质点的位移方向相反,而速度的方向相同,故c错、d对。12.【解析】选d。根据图像可看出单摆的固有频率为0.5hz,即周期为2s。根据周期公式很容易算出摆长约为1m,故a、b错误;若增大摆长,单摆周期将变长,固有频率变小,所以共振曲线的“峰”将向左移动,c错误,d正确。13.【解析】选d。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,故位移减小时加速度与速度方向相同,a、c错;0.30.6s质点的速度与加速度方向相同且都为负,b错;0.91.2s质点的速度与加速度方向相同且都为正,d对。故选d。14.【解析】选a。由题