简谐振动习题

简谐振动一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动.振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示.下列判断正确的是() A. 0.4s时振子的加速度为零B. 0.8s时振子的速度最大C. 0.4s和1.2s时振子的加速度相同D. 0.8s和1.6s时振子的速度相同2. 如图所示，轻质弹簧下端挂重为30N的物体A，弹簧伸长了3cm，再挂重为20N的物体B时又伸长了2cm，若将连接A和B的连线剪断，使A在竖直面内振动时，下面结论正确的是()A. 振幅是2cmB. 振幅是3cmC. 最大回复力为30ND. 最大回复力为50N3. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图象.关于质点的运动情况，下列描述正确的是()A. t=1.5s时，质点正沿x轴正方向运动B. t=1.5s时，质点的位移方向为x轴负方向C. t=2s时，质点的速度为零D. t=2s时，质点的加速度为零4. 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中a、d摆长相等.让d球在垂直于水平绳的方向摆动起来，则可以观察到的现象是()A. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的周期比c球大B. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的周期比c球小C. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的幅度比b球大D. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的幅度比b球小5. 关于弹簧振子的位置和路程，下列说法中正确的是()A. 运动一个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的4倍B. 运动半个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的2倍C. 运动34个周期，位置可能不变，路程等于振幅的3倍D. 运动一段时间位置不变时，路程一定等于振幅的4倍6. 在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图所示.假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是()A. 01s内B. 12s内C. 23s内D. 34s内7. 如图所示，为同一地点的两单摆甲、乙的振动图线，下列说法中正确的是()A. 甲、乙两单摆的摆长不相等B. 甲摆的振幅比乙摆大C. 甲摆的机械能比乙摆大D. 在t=0.5s时乙摆摆线张力最大8. 下列关于单摆运动的说法中，正确的是()A. 单摆做简谐运动时，其回复力由重力沿轨迹切线方向的分力提供B. 单摆的周期与摆球的质量和摆长有关C. 当单摆的摆长变为原来的2倍时，周期也变为原来的2倍D. 将单摆从地球移到月球上，其周期将变小9. 一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则()A. 此单摆的摆长约为1mB. 此单摆的固有周期约为0.5sC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动10. 如图所示，有一单摆，摆球带正电，摆线用绝缘线，第一次放在真空中摆动，周期为T1，第二次放在匀强磁场中摆动，周期为T2，第三次放在匀强电场中摆动，周期为T3，则() A. T1=T2=T3B. T1=T3T2C. T2=T3T1D. T1=T2T311. 摆球质量一定、摆长为l的单摆竖直悬挂于升降机内，在升降机以恒定的加速度a(ag)竖直加速下降的过程中，单摆在竖直平面内做小摆角振动的周期应等于()A. 2lgB. 2laC. 2lg+aD. 2lga12. 有一摆长为L的单摆，周期为T.现在悬点正下方3L4处固定一小钉，当摆球经过平衡位置向右摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化，此时周期为()A. T4 C. 3T4B. T2 D. T 二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）13. 如图所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动.已知物体A的质量为m，物体B的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，振幅为L，弹簧始终处于弹性限度内.下列说法中正确的是()A. 物体B从P向O运动的过程中，A、B之间的摩擦力对A做正功B. 物体B处于PO之间某位置时开始计时，经14T时间，物体B通过的路程一定为LC. 当物体B的加速度为a时开始计时，每经过T时间，物体B的加速度仍为aD. 当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于(mM+m)kx14. 一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是()A. 在t从0到2s时间内，弹簧振子做减速运动B. 在t1=3s和t2=5s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C. 在t2=5s和t3=7s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D. 在t从0到4s时间内，t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大15. 对于周期为2秒的单摆称之为秒摆，下述说法正确的是()A. 摆长缩短为原来的四分之一时，频率是1HzB. 摆球质量减小到原来的四分之一时，周期是4sC. 振幅减为原来的四分之一时，周期是2sD. 如果重力加速度减为原来的四分之一时，频率为0.25Hz16. 如图所示，一质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从质点通过O点时开始计时，经过0.9s质点第一次通过M点，再继续运动，又经过0.6s质点第二次通过M点，该质点第三次通过M点需再经过的时间可能是()A. 1s B. 1.2sC. 2.4sD. 4.2s17. 如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个物体.将物体从平衡位置竖直拉下一段距离后由静止释放，物体在竖直方向做简谐运动.设向下方向为正，则以下说法中正确的是()A. 物体位移为正时，速度一定也为正，加速度一定为负B. 物体从最高处向最低处运动过程中，振幅先减小后增大C. 弹簧对物体的弹力变小时，物体所受回复力可能变大D. 物体从最低处向最高处运动过程中，物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直减小三、实验题探究题（本大题共2小题，共18.0分）18. 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(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n=1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T= _ s(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图线如图丙，此图线斜率的物理意义是_ A.gB1gC42gDg42 (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(5)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度L，再测出其振动周期T2.用该同学测出的物理量表示重力加速度g= _ 19. 在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，(1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为_ A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台(2)为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最_ (填“高”或“低”)点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1.当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为_ 秒. (3)实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_ A.实验室的海拔太高B.摆球太重C.测出n次全振动时间为t，误作为(n+1)次全振动时间进行计算D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了(4)有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2L图象，如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是_ (填“A”或“B”).另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，a、b两单摆的摆长之比= _ .(北大所在地的纬度比厦大高.) 四、计算题（本大题共1小题，共10.0分）20. 弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t=0.2s时，振子速度第一次变为v；在t=0.5s时，振子速度第二次变为v(1)求弹簧振子振动周期T；(2)若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程；(3)若B、C之间的距离为25cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象1. B2. A3. D4. C5. A6. D7. B8. A9. A10. D11. D12. C13. ACD14. AC15. ACD16. AD17. CD18. 2.06；