福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 11.1 机械振动课时作业.doc

福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 11.1 机械振动课时作业 1两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速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，a1a2bf1f2，a1a2cf1f2，a1a2 df1f2，a1a2解析：选c.单摆振动周期t2 ，t与l、g有关，f，则f与l、g有关，与v无关，则：f1f2.振幅与v有关，v越大，振幅a越大，a1a2，故c项正确2(2013淮南模拟)图11117一质点做简谐运动的振动图象如图11117所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是()a0 s0.3 s和0.6 s0.9 sb0.3 s0.6 s和0.9 s1.2 sc0.3 s0.6 s和0.6 s0.9 sd0.6 s0.9 s和0.9 s1.2 s解析：选b.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3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7 s末的速度方向都相同解析：选a.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，恰好是个周期根据简谐运动图象中的对称性可知a选项正确4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ff0时，该振动系统的振幅随f增大而减小b当ff0时，该振动系统的振幅随f增大而增大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解析：选b.由受迫振动的振幅a随驱动力的频率变化规律知，a、b错稳定时系统的频率等于驱动力的频率，c错，d对5.图11118(2013长沙模拟)弹簧振子做简谐运动，振动图象如图11118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：选a.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 (2013江南十校联考)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11119所示则下列说法错误的是()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：选a.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7(2012高考北京卷)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()图11120解析：选a.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8.图11121一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图11121所示下列关于图甲图丁的判断正确的是(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) ()图11122a图甲可作为该物体的vt图象b图乙可作为该物体的ft图象c图丙可作为该物体的ft图象d图丁可作为该物体的at图象解析：选c.用排除法由yt图象知t0时物体通过平衡位置沿y正方向运动，此时v达最大值，f0，a0，故a、b、d错，选c.9(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：选d.“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10.(2013铜陵模拟)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11123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()图11123a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：选c.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簧的弹性势能，所以d错误二、非选择题11.图11124一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图11124所示(1)求t0.25102 s时的位移；(2)在t1.5102 s到2102 s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8.5102 s时间内，质点的路程、位移各多大？解析：(1)由题图可知a2 cm，t2102 s，振动方程为xasinacos t2cost cm2cos(102t) cm当t0.25102 s时x2cos cm cm.(2)由题图可知在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8.5102 s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11125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_图11125a1 hz b1.25 hzc2 hz d2.5 hz图11126(2)如图11126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