【全程復(fù)習(xí)方略】（安徽專用）高中物理 第十二章 第1講 簡諧運動 受迫振動課時提升作業(yè) 新人教版.doc

第十二章 第1講 簡諧運動 受迫振動 (40分鐘 100分)選擇題(本大題共15小題,110小題每小題6分,1115小題每小題8分,共100分。每小題只有一個答案正確)1.若物體做簡諧運動,則下列說法中正確的是()a.若位移為負(fù)值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值b.物體通過平衡位置時,所受合外力為零,回復(fù)力為零,處于平衡狀態(tài)c.物體每次通過同一位置時,其速度不一定相同,但加速度一定相同d.物體的位移增大時,動能增加,勢能減少2.(2013泉州模擬)如圖是甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖像,以向右的方向作為擺球偏離平衡位置位移的正方向,從t=0時刻起,當(dāng)甲第一次到達(dá)右方最大位移處時,乙在平衡位置的()a.左方,向右運動b.左方,向左運動c.右方,向右運動d.右方,向左運動3.懸掛在豎直方向上的彈簧振子,周期t=2s,從最低點位置向上運動時刻開始計時,在一個周期內(nèi)的振動圖像如圖所示,關(guān)于這個圖像,下列說法正確的是()a.t=1.25s時,振子的加速度為正,速度也為正b.t=1.7s時,振子的加速度為負(fù),速度也為負(fù)c.t=1.0s時,振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值d.t=1.5s時,振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值4.關(guān)于單擺的運動有下列說法,正確的是()a.單擺的回復(fù)力是擺線的拉力與重力的合力b.單擺的回復(fù)力是重力沿擺球運動軌跡切向的分力c.單擺的周期與質(zhì)量無關(guān),與振幅、擺長及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)d.在山腳下走時準(zhǔn)確的擺鐘移到高山上走時將變快5.一只單擺,在第一行星表面上的周期為t1,在第二行星表面上的周期為t2,若這兩個行星的質(zhì)量之比m1m2=41,半徑之比r1r2=21,則()a.t1t2=11b.t1t2=41c.t1t2=21d.t1t2=2216.如圖所示為某質(zhì)點沿x軸做簡諧運動的圖像,下面說法中正確的是()a.在t=4s時,質(zhì)點速度最大,加速度為0b.在t=1s時,質(zhì)點速度和加速度都達(dá)到最大值c.在0到1s時間內(nèi),質(zhì)點速度和加速度方向相同d.在t=2s時,質(zhì)點的位移沿x軸負(fù)方向,加速度也沿x軸負(fù)方向7.如圖所示,圖甲是利用砂擺演示簡諧運動圖像的裝置。當(dāng)盛砂漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時,做簡諧運動的漏斗漏出的砂在板上形成的曲線顯示出砂擺的振動位移隨時間的變化關(guān)系。已知木板被水平拉動的速度為0.20m/s,圖乙所示的一段木板的長度為0.60m,則這次實驗砂擺的擺長為(取g=2)()a.0.56mb.0.65mc.1.0md.2.3m8.如圖是內(nèi)燃機排氣門工作簡圖,凸輪運轉(zhuǎn)帶動搖臂,搖臂將氣門壓下,汽缸內(nèi)廢氣排出,之后,氣門在彈簧的彈力作用下復(fù)位,凸輪、搖臂、彈簧協(xié)調(diào)動作,內(nèi)燃機得以正常工作。所有型號內(nèi)燃機氣門彈簧用法都有一個共同的特點,就是同時用內(nèi)、外兩只彈簧,并且兩只彈簧勁度系數(shù)不同,相差還很懸殊。關(guān)于為什么要用兩只勁度系數(shù)不同的彈簧,以下說法正確的是()a.一只彈簧力量太小,不足以使氣門復(fù)位b.一只彈簧損壞之后另一只可以繼續(xù)工作,提高了機器的可靠性c.兩只彈簧一起使用,可以避免共振d.兩只彈簧一起使用,增加彈性勢能,能夠使機器更節(jié)能9.(2013開封模擬)光滑的水平面上放有質(zhì)量分別為m和12m的兩木塊,下方木塊與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連,彈簧的另一端固定在墻上,如圖所示。已知兩木塊之間的最大靜摩擦力為f,為使這兩個木塊組成的系統(tǒng)能像一個整體一樣地振動,系統(tǒng)的最大振幅為()a.fkb.2fkc.3fkd.4fk10.(2013滁州模擬)一個質(zhì)點以o為中心做簡諧運動,位移隨時間變化的圖像如圖所示,a、b、c、d表示的質(zhì)點在不同時刻的相應(yīng)位置,下列說法正確的是()a.質(zhì)點在位置b比位置d時相位超前4b.質(zhì)點通過位置b時,相對平衡位置的位移為a2c.質(zhì)點從位置a到c和從位置b到d所用時間相等d.質(zhì)點從位置a到b和從b到c的平均速度相等11.某質(zhì)點做簡諧運動,其位移隨時間變化的關(guān)系式為x=asin4t,則質(zhì)點()a.第1s末與第3s末的位移相反b.第1s末與第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泰安模擬)如圖所示是一個單擺做受迫振動時的共振曲線,表示振幅a與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系。下列說法正確的是()a.擺長約為10cmb.擺長約為2mc.若增大擺長,共振曲線的“峰”將向右移動d.若增大擺長,共振曲線的“峰”將向左移動13.一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像如圖所示,質(zhì)點的速度與加速度方向相同且都為正的時間段是()a.00.3sb.0.30.6sc.0.60.9sd.0.91.2s14.如圖所示為單擺的振動圖像,則由圖可知,以下說法不正確的是()a.頻率為1hzb.擺長為9.8mc.回復(fù)力方向改變的時刻分別為2s、32s、52sd.速度方向改變的時刻分別為s、2s、3s15.(能力挑戰(zhàn)題)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動,驅(qū)動力的頻率為f。若驅(qū)動力的振幅保持不變,下列說法正確的是()a.當(dāng)f f0時,該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而減小c.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f0d.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f答案解析1.【解析】選c。如圖所示,圖線中a、b兩處,物體處于同一位置,位移為負(fù)值,加速度一定相同,但速度方向分別為負(fù)、正,a錯誤,c正確。物體的位移增大時,動能減少,勢能增加,d錯誤。單擺擺球在最低點時,處于平衡位置,回復(fù)力為零,但合外力不為零,b錯誤?！究偨Y(jié)提升】以位移為線索判斷簡諧運動的物理量變化(1)從力的角度來看,位移越大,回復(fù)力越大,據(jù)牛頓第二定律知加速度越大;回復(fù)力方向與位移方向相反,則加速度方向與位移方向相反。(2)從能的角度來看,位移越大,勢能越大,由于振動系統(tǒng)機械能守恒,動能越小,則速度也越小。(3)判斷運動學(xué)物理量變化問題應(yīng)從圖像或函數(shù)表達(dá)式中獲取位移變化的信息,從而進行分析判斷。2.【解析】選d。依據(jù)圖像可知當(dāng)甲第一次到達(dá)右方最大位移處時,乙的位移為正,且速度方向為負(fù),因此乙在平衡位置的右方,向左運動,故選d。3.【解析】選c。由圖像可知t=1.25s時,位移為正,加速度為負(fù),a錯;t=1.7s時,位移為負(fù),加速度為正,b錯;t=1.0s時,位移最大,振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值,c對;t=1.5s時,位移為零,速度最大,d錯。4.【解析】選b。單擺的回復(fù)力是重力沿擺球運動軌跡切向的分力,不是擺球所受的合外力,故a錯誤、b正確;根據(jù)單擺的周期公式t=可知,單擺的周期與質(zhì)量、振幅無關(guān),與擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān),故c錯誤;將擺鐘從山腳移到高山上時,擺鐘所在位置的重力加速度g變小,根據(jù)t=可知,擺鐘振動的周期變大,走時變慢,故d錯誤。5.【解析】選a。由萬有引力定律得g1=gm1r12 同理有g(shù)2=gm2r22 由單擺的周期公式得t1=2 t2=2 由得t1t2=11,故選a。6.【解析】選c。由簡諧運動的特點可知,t=1s時速度最大,加速度為零,但01s內(nèi)兩者方向相同。t=2s時,位移沿x軸負(fù)方向,但加速度沿x軸正方向;t=4s時質(zhì)點加速度最大,且沿x軸負(fù)方向,速度為零,故c正確。7.【解題指南】解答本題時應(yīng)明確以下三點:(1)由木板被水平勻速拉出獲得長度為0.60m的木板所表示的時間。(2)從板上的曲線獲得砂擺在相應(yīng)時間內(nèi)的振動情況。(3)單擺的周期公式?！窘馕觥窟xa。由圖乙可知t=2t=sv=3s,t=1.5s,據(jù)t=2可得擺長大約為0.56m,故a正確。8.【解析】選c。外部搖臂帶動內(nèi)部一系列裝置工作時,會對汽缸產(chǎn)生作用。為防止出現(xiàn)共振現(xiàn)象,用兩只勁度系數(shù)不同的彈簧一起工作,使外部振動頻率很難與汽缸本身的固有頻率一致,可以避免共振發(fā)生,故選c。9.【解析】選c。由兩木塊之間的最大靜摩擦力為f,以質(zhì)量為12m的木塊為研究對象,可得整體的最大加速度a=fm2=2fm,則ka=32ma,由此得最大振幅a=3fk,故選c。10.【解析】選c。質(zhì)點在位置b比位置d時相位超前2,選項a錯誤;質(zhì)點通過位置b時,相對平衡位置的位移大于a2,選項b錯誤;質(zhì)點從位置a到c和從位置b到d所用時間相等,選項c正確;質(zhì)點從位置a到b和從b到c的時間相等,位移不等,所以平均速度不相等,選項d錯誤。11.【解析】選d。由關(guān)系式可知=4rad/s,t=2=8s,將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時刻位移相同,a錯;作出質(zhì)點的振動圖像,由圖像可以看出,第1s末和第3s末的速度方向不同,b錯;由圖像可知,第3s末至第4s末質(zhì)點的位移方向與第4s末至第5s末質(zhì)點的位移方向相反,而速度的方向相同,故c錯、d對。12.【解析】選d。根據(jù)圖像可看出單擺的固有頻率為0.5hz,即周期為2s。根據(jù)周期公式很容易算出擺長約為1m,故a、b錯誤;若增大擺長,單擺周期將變長,固有頻率變小,所以共振曲線的“峰”將向左移動,c錯誤,d正確。13.【解析】選d。質(zhì)點做簡諧運動時加速度方向與回復(fù)力方向相同,與位移方向相反?？偸侵赶蚱胶馕恢?位移增加時速度與位移方向相同,位移減小時速度與位移方向相反,故位移減小時加速度與速度方向相同,a、c錯;0.30.6s質(zhì)點的速度與加速度方向相同且都為負(fù),b錯;0.91.2s質(zhì)點的速度與加速度方向相同且都為正,d對。故選d。14.【解析】選a。由題