東方思維高三物理第一輪復習課時跟蹤練：第十四章第一講機械振動Word版含解析

1、第十四章 波與相對論第一講 機械振動課時跟蹤練A 組 基礎鞏固1. (2018株洲模擬)彈簧振子以0點為平衡位置，在水平方向上 的 A、B 兩點間做簡諧運動，以下說法正確的是 ()A .振子在A、B兩點時的速度和加速度均為零B. 振子在通過0點時速度的方向將發(fā)生改變C .振子的加速度方向總跟速度方向相反D.振子離開0點的運動總是減速運動，靠近 0點的運動總是 加速運動解析：彈簧振子以 0 點為平衡位置， 在水平方向上的 A、 B 兩點 間做簡諧運動，故 A、 B 為最大位移處，速度為零，而加速度最大， 故選項 A 錯誤；振子在通過 0 點時速度的方向不發(fā)生改變，故選項 B 錯誤；由簡諧運動的規(guī)

2、律可知振子的加速度方向總跟位移的方向相 反，跟振子的速度方向有時相同，有時相反，故選項 C 錯誤；振子 離開 0 點的運動方向與加速度方向相反， 故為減速運動， 振子靠近 0 點的運動方向與加速度方向相同，故為加速運動，所以選項 D 正確.答案：D2. （2018萊蕪模擬）如圖所示，彈簧振子在振動過程中，振子從a到b歷時0.2 s,振子經a、b兩點時速度相同，若它從 b再回到a 的最短時間為0.4 s,則該振子的振動頻率為（）i& daO bcA. 1HzB.1.25 HzC. 2HzD.2.5 Hz解析：由簡諧運動的對稱性可知：tob= 0.1 s, tbc= 0.1 S,故T =10.2

3、s,解得 T= 0.8 s, f = T = 1.25 Hz,選項 B 正確.答案：B3. （多選）一質點做簡諧運動，其位移x與時間t的關系曲線如圖所示，由圖可知（）A .質點振動頻率是4 HzB. t= 2 s時，質點的加速度最大C .質點的振幅為2 cmD. t= 3 s時，質點所受合外力最大解析：由題圖可知，振動周期為T= 4 s,因而振動頻率f= 0.25 Hz, 所以選項A錯誤；質點在平衡位置時所受合外力為零，速度最大， 加速度為零；質點在最大位移處所受合外力最大，加速度最大，速度 為零，因而選項B正確，選項D錯誤；振幅是質點偏離平衡位置的最大距離，由圖可知，質點偏離平衡位置的最大距

4、離為2 cm,振幅為2 cm,因而選項C正確.答案：BC4. （2018聊城模擬）下表記錄了某受迫振動的振幅隨驅動力頻率變化的關系，若該振動系統(tǒng)的固有頻率為 f固，則（）驅動力頻率/Hz304050607080受迫振動振幅/cm10.216.827.228116.58.3A. f 固=60 HzB. 60 Hzvf 固 v70 HzC. 50 Hz v f 固 v 60 HzD. 以上三個都不對解析：從如圖所示的共振曲線，可判斷出f驅與f固相差越大，受 迫振動的振幅越??；f驅與f固越接近，受迫振動的振幅越大.并從中 看出f驅越接近f固，振幅的變化越慢.比較各組數據知 f驅在5060 Hz范圍內

5、時，振幅變化最小，因此50 Hzv f固v 60 Hz,即選項C正游客能舒服登船的時間是（）5. （2018西安模擬）如圖甲所示，豎直圓盤轉動時，可帶動固定 在圓盤上的T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個彈 簧和小球，共同組成一個振動系統(tǒng).當圓盤靜止時，小球可穩(wěn)定振 動.現使圓盤以4s的周期勻速轉動，經過一段時間后，小球振動達 到穩(wěn)定.改變圓盤勻速轉動的周期，其共振曲線（振幅A與驅動力的頻率f的關系）如圖乙所示，則（）A .此振動系統(tǒng)的固有頻率約為 3 HzB.此振動系統(tǒng)的固有頻率約為 0.25 HzC .若圓盤勻速轉動的周期增大，系統(tǒng)的振動頻率不變D .若圓盤勻速轉動的周期增大，共

6、振曲線的峰值將向右移動解析：當驅動力的頻率與振動系統(tǒng)的固有頻率相同時，振幅最大，所以固有頻率約為3 Hz，選項A正確，B錯誤；受迫振動的振動周 期由驅動力的周期決定，所以圓盤勻速轉動的周期增大，系統(tǒng)的振動 頻率減小，選項C錯誤；系統(tǒng)的固有頻率不變，共振曲線的峰值位 置不變，選項D錯誤.答案：A6. 位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當日風浪較大，游船上下浮動.可把游船浮動簡化成豎直方向的簡諧運動，振幅為20 cm,周期為3.0 s.當船上升到最高點時，甲板剛好與碼頭地面平齊.地面 與甲板的高度差不超過10 cm時，游客能舒服地登船.在一個周期內，A. 0.5 sB. 0.75 sC. 1.0 sD.

7、 1.5 s2n解析：由振動周期T = 3.0 s、3= t、A= 20 cm知，游船做簡2n諧運動的振動方程 x= Asin wt= 20sin 3 t （cm）.在一個周期內，當x=10 cm時，解得t1 = 0.25 s, t2= 1.25 s.游客能舒服地登船的時間 t= t2-11 = 1.0 s,選項C正確，選項A、B、D錯誤.答案：C7. 侈選）如圖甲所示為以0點為平衡位置，在 A、B兩點間做 簡諧運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖象，由圖可知下 列說法中正確的是（ ）A .在t= 0.2 s時，彈簧振子的加速度為正向最大B.在t= 0.1 s與t= 0.3 s兩個時刻，

8、彈簧振子在同一位置C .從t= 0到t= 0.2 s時間內，彈簧振子做加速度增大的減速運 動D.在t= 0.6 s時，彈簧振子有最小的彈性勢能解析：t= 0.2 s時，彈簧振子的位移為正向最大值，而彈簧振子的加速度與位移大小成正比，方向與位移方向相反，選項A錯誤;在t= 0.1 s與t= 0.3 s兩個時刻，彈簧振子的位移相同，選項B正確; 從t= 0到t= 02s時間內，彈簧振子從平衡位置向最大位移處運動， 位移逐漸增大，加速度逐漸增大，加速度方向與速度方向相反，彈簧振子做加速度增大的減速運動，選項 C正確；在t= 0.6 s時，彈簧振 子的位移為負向最大值，即彈簧的形變量最大，彈簧振子的彈

9、性勢能 最大，選項D錯誤.答案：BC8. （多選）（2018九江模擬）如圖所示，曲軸上掛一個彈簧振子， 轉動搖把，曲軸可帶動彈簧振子上下振動.開始時不轉動搖把，讓振 子自由振動，測得其頻率為2 Hz現勻速轉動搖把，轉速為240 r/min. 則（）A .當振子穩(wěn)定振動時，它的振動周期是05 sB. 當振子穩(wěn)定振動時，它的振動頻率是4 HzC .當轉速增大時，彈簧振子的振幅增大D .當轉速減小時，彈簧振子的振幅增大解析：現勻速轉動搖把，轉速為240 r/min，驅動力頻率為4 Hz,周期是0.25 s.當振子穩(wěn)定振動時，它的振動周期是 0.25 s,振動頻率是4 Hz,選項A錯誤，B正確；當轉速

10、減小時，驅動力頻率減小,接近固有頻率2 Hz,彈簧振子的振幅增大，選項 C錯誤，D正確.答案：BD9. （2018安陽模擬）一個做簡諧振動的彈簧振子，周期為 T,振 幅為A,已知振子從平衡位置第一次運動到 x =號處所用的最短時間 為匕，從最大的正位移處第一次運動到x=a處所用的最短時間為t2, 那么tl與t2的大小關系是（ ）A . tl = t2B . tl t2D .無法判斷解析：振子從平衡位置到最大位移處，速度減小，振子從平衡位A置第一次運動到x= 2處的平均速度大于從最大的正位移處第一次運x動到x=2處的平均速度，由t= x可知，ti v t2,選項B正確.答案：B10. （2018

11、長沙模擬）如圖所示，有一個擺長為I的單擺，現將擺球A拉離平衡位置一個很小的角度，然后由靜止釋放，A擺至平衡位置 P時，恰與靜止在P處的B球發(fā)生正碰，碰后 A繼續(xù)向右擺動，B 球以速度v沿光滑水平面向右運動，與右側的墻壁碰撞后以原速率 返回，當B球重新回到位置P時恰與A再次相遇，求位置P與墻壁 間的距離d.解析：擺球A做簡諧運動，當其與B球發(fā)生碰撞后速度改變,但是擺動的周期不變.而 B球做勻速直線運動，這樣，再次相遇的條件為B球來回所需要的時間為單擺半周期的整數倍,2d T)V = n2(n1, 2, 3,).由單擺周期公式T = 2n g,nV n1解得d= 2g(n=1, 2, 3,).答案

12、：寫g(n=1, 2, 3,)B組能力提升11.（2018 -青島模擬如圖所示，圓弧AO是半徑為2 m的光滑圓弧面的一部分，圓弧與水平面相切于點 O, AO弧長為10 cm,現將 一小球先后從圓弧的點 A和點B無初速度地釋放，到達底端 0的速 度分別為v 1和v2，所經歷的時間分別為 匕和t2,那么（）A . V 1 V 2 , 1 =上2C . V1 V 2 ,匕 t?D .上述三種都有可能解析：小球在滑動中機械能守恒，易知V 1 V2，小球在圓弧面上 的受力類似于單擺的受力，且A0弧長為10 cm,遠小于圓弧的半徑,故小球的擺角很小，小球的運動是簡諧運動，而簡諧運動的周期與振 幅無關，這樣

13、小球從點A運動到點0和從點B運動到點0的時間相 等，ti = t2，即選項B正確.答案：B12.（多選）（2018長春模擬）如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙的 振動圖象，下列說法中正確的是（）A .甲、乙兩單擺的擺長相等B. 甲擺的振幅比乙擺大C. 甲擺的機械能比乙擺大D. 在t= 0.5 s時有正向最大加速度的是乙擺解析：由振動圖象可知，兩單擺的周期相同，根據 T=2n g可 知甲、乙兩單擺的擺長相等，選項 A正確；由題圖可知，甲擺的振 幅為10 cm,乙擺的振幅為7 cm,甲擺的振幅比乙擺大，選項 B正 確；由于兩球的質量不確定，所以兩球的機械能無法比較，選項C錯誤；在t= 05s時，乙擺

14、在負的最大位移處，所以乙擺有正向最大 加速度，甲擺的位移為零，所以加速度為零，選項D正確.答案：ABD13（多選）一彈簧振子做簡諧運動，它所受的回復力F隨時間t變化的圖象為正弦曲線，如圖所示，下列說法錯誤的是（）A .在t從0到2s時間內，彈簧振子做加速運動B.在ti = 3 s和t2= 5 s時，彈簧振子的速度大小相等，方向相反C .在t2 = 5 s和t3 = 7 s時，彈簧振子的位移大小相等，方向相同D .在t從0到4 s時間內，t= 2 s時刻彈簧振子所受回復力做功 的功率最大解析：在t從0到2 s時間內，彈簧振子所受的回復力增大，說 明位移在增大，振子做減速運動， A說法錯誤；從題圖中可以看出， 在ti= 3 s和t2= 5 s時，振子所受的回復力大小相等，振子的速度大 小相等，速度方向相同，B說法錯誤；從題圖中可以看出，在t2= 5 s 和t3= 7 s時，回復力大小相等，方向相同，則彈簧振子的位移大小 相等，方向相同，C說法正確；從題圖中可以看出，t= 2 s時刻彈簧 振子所受的回復力最大，振子的速度為零，則回復力做功的功率為零， D說法錯誤.答案：ABD14如圖所示，兩木塊的質量分別為 m、M，中間彈簧的勁度系 數為k,彈簧下端與M連接，m與彈簧不連接，現將 m下壓一段距 離釋放，它就上下做簡諧運動，振動過程中， m始終沒有離開彈簧， 試求：(1)m振動的振幅