2019-2021北京高一(下)期末物理汇编：机械振动章节综合

1/12019-2021北京高一（下）期末物理汇编机械振动章节综合一、单选题1．（2020·北京交通大学附属中学高一期末）对简谐运动的回复力公式F=－kx的理解，正确的是（）A．k只表示弹簧的劲度系数B．式中的负号表示回复力总是负值C．位移x是相对平衡位置的位移D．回复力只随位移变化，不随时间变化2．（2020·北京·清华附中高一期末）劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，在图中A点对应的时刻，下列说法错误的是（）A．振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向B．振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0～4s内振子作了1.75次全振动D．在0～4s内振子通过的路程为4cm3．（2020·北京·清华附中高一期末）如图所示是物体受迫振动的共振曲线，该共振曲线表示了物体（）A．在不同时刻的振幅B．在不同时刻的位移C．在不同频率的驱动力下的振幅D．在不同频率的驱动力下的位移4．（2020·北京·清华附中高一期末）用沙摆演示简谐运动的图象，当沙摆下面的木板.被匀速地拉出过程中，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化关系，板上直线OO'表示时间轴，使两个摆在各自的木板上形成曲线.如图中板N1、N2移动的速度vl、v2的关系为v1=v2。则两曲线代表的沙摆各自摆长L1、LA．L1＝L2 B．L1＝2L2C．L1＝4L2 D．4L1＝L25．（2021·北京·101中学高一期末）某质点做简谐运动的振动图像如图所示，则（）A．t=0.2s时，质点的速度方向向上 B．0.2s~0.4s内质点的速度一直减小C．t=0.2s时，质点的加速度方向向下 D．0.2s~0.4s内质点的加速度一直增大6．（2020·北京交通大学附属中学高一期末）有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为（）A．1∶11∶1 B．1∶11∶2C．1∶41∶4 D．1∶21∶27．（2019·北京·人大附中高一期末）一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知A．质点振动的频率为1.6HzB．质点的振幅为4.0cmC．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同8．（2019·北京四中高一期末）如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（

）A．质点振动的振幅为2cmB．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大9．（2019·北京四中高一期末）如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（

）A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C．振子经过O时动能最大D．振子经过O时加速度最大10．（2019·北京·人大附中高一期末）作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的(

).A． B． C． D．11．（2019·北京四中高一期末）如图所示，一单摆在做简谐运动，下列说法正确的是A．单摆的幅度越大，振动周期越大B．摆球质量越大，振动周期越大C．若将摆线变短，振动周期将变大D．若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大12．（2020·北京交通大学附属中学高一期末）一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是A．t=1s时质点的速度最大B．t=2s时质点所受的回复力为0C．质点振动的振幅为8cmD．质点振动的频率为4Hz二、多选题13．（2021·北京·101中学高一期末）如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是（）A．只有E摆的振动周期与A摆的相同B．其他各摆的振幅都相等C．其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大D．其他各摆的振动周期相同14．（2019·北京四中高一期末）如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连．A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度范围内）．则下列说法中正确的是（

）A．B和A的运动一定是简谐运动B．B对A的静摩擦力方向一定水平向右C．B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等D．B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比15．（2019·北京四中高一期末）如图是一个单摆的共振曲线，已知重力加速度为g，根据图线可以得出的是（

）A．单摆的固有频率 B．单摆的固有周期C．这个单摆的摆长 D．单摆的摆球质量

参考答案1．C【详解】A．k是回复力大小与位移大小的比值，不一定表示弹簧的劲度系数，故A项错误；B．式中的负号表示回复力方向总是与位移方向相反，故B项错误；C．式中位移x是相对平衡位置的位移，故C项正确；D．简谐运动物体位移随时间变化，回复力既随位移变化，也随时间变化，故D项错误。故选C。2．C【详解】A．由图可知A在t轴上方，位移x=0.25cmF=-kx=-5即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向，A正确；B．由图可知过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x轴的正方向，B正确；C．由图可看出，t=0和t=4s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4s内经过两个周期，振子完成两次全振动，CD．在0～4s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为2×4×0.50D正确。故选C。3．C【详解】当物体受到的驱动力频率与物体的固有频率相等，振动物体产生共振现象。由共振曲线可知：横坐标表示驱动力的频率，纵坐标表示物体在不同频率的驱动力作用下的振幅。故C正确。故选C。4．C【详解】设板长为L，则L=v1T1=v2∙2T2因为v1=v2则T1=2T2根据T=2πLL即L1＝4L2故选C。5．C【详解】A．在t=0.2s时，质点位于最大位置处，故它的速度为0，选项A错误；B．在0.2s~0.4s内质点在由最大位置处向平衡位置移动，故它的速度在增大，选项B错误；C．在t=0.2s时，质点在最大位置处，受到指向平衡位置的力，即向下的力，所以它的加速度方向是向下的，选项C正确；D．在0.2s~0.4s内质点的位移逐渐减小，则由a=-kxm可知，加速度一直减小，选项故选C。6．B【详解】弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1∶2，而对同一振动系统，其周期与振幅无关，则周期之比为1∶1，振动周期由振动系统的性质决定，与振幅无关。故选B。7．D【详解】A.由图读出周期T=1.6s，则频率f=故A错误；B.质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅A=2cm，故B错误；C.在0.3s时刻，质点正从平衡位置向最大位移处运动，速度沿正方向；在0.5s时刻，质点正从正向最大位移向平衡位置运动，速度方向沿负方向，故这两个时刻的速度方向相反．故C错误；D.由简谐运动的特征a=-分析得知，在0.3s和0.5s两时刻，质点的位移相同，所以加速度方向相同，故D正确．8．D【详解】A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图知振幅A=1cm；故A项不合题意.B.由图知，振子完成一个周期性的运动为正弦图象，读出周期为T=4s；则频率f=1T=0.25HzC.在第2s末，振子的位移为0，其加速度为0；故C项不合题意.D.在第2s末，振子的位移为0，说明振子经过平衡位置，速度最大；故D项符合题意.9．C【详解】A.简谐振动的位移起点为O点，则从O到N运动位移大小不断增大，方向向右；故A项不合题意.B.根据简谐振动的回复力F=-kx可知，从O到N的位移x增大，回复力不断增大；故B项不合题意.CD.简谐振动经过平衡位置O时，位移为零，可知恢复力为零，由牛顿第二定律可得加速度为零；而经过平衡位置时是振动从加速变为减速的转折点，速度最大，动能最大；故C项符合题意，D项不合题意.10．D【详解】回复力和位移的关系式F=-kx，图象为一次函数，且F与x方向相反，故选D．11．D【详解】单摆的T=2πLg与幅度和质量无关，AB错误；摆线变短，则L减小，故周期减小，C错误；若将单摆拿到月球上去，重力加速度g减小，故T增大，12．B【详解】在t=1s时质点位于负的最大位移处，速度为0，加速度最大，故A错误．t=2s时位移为0，故质点所受的回复力为0，故B正确；由图可知质点振动的振幅为8cm，周期为T=4s，则频率为f=1T=0.25Hz，故CD【点睛】当物体位移为零时，质点的速度最大，加速度为零，回复力为0；当位移为最大值时，速度为零，加速度最大，回复力最大，根据图象读出振幅和周期，根据f=113．CD【详解】A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动周期均等于A摆的摆动周期，而由于A、E摆长相同，这两个摆的固有周期相同，则E摆出现共振现象，振幅达到最大。故选CD。14．AD【详解】A.A和B起在光滑水平面上做往复运动，受力分析可知弹簧的弹力提供回复力，满足回复力F=-kx，故都做简谐运动；故A项符合题意.BCD.设弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a=-kx对A：f=Ma=-Mkx可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比；B对A的静摩擦力方向