高三物理總練習(xí)341機(jī)械振動練習(xí)新蘇版

1、高三物理總練習(xí)3-4-1機(jī)械振動練習(xí)新蘇版一、選擇題1兩個彈簧振子，甲的固有頻率為100Hz，乙的固有頻率為400Hz，若它們均在頻率為300Hz的驅(qū)動力作用下振動，則()A甲的振幅較大，振動頻率是100HzB乙的振幅較大，振動頻率是300HzC甲的振幅較大，振動頻率是300HzD乙的振幅較大，振動頻率是400Hz答案B解析 因?yàn)榧住⒁覂蓚€彈簧振子都在做受迫振動，所以它們的振動頻率都等于驅(qū)動力頻率300Hz.乙的固有頻率與驅(qū)動力頻率更接近，所以乙的振動更激烈，即乙的振幅較大，選B.2(2017·衡陽模擬)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象如下圖，質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度方向相同的時間段是()A00

2、.3sB0.30.6sC0.60.9s D0.91.2s答案BD解析質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動時加速度方向與回復(fù)力方向相同，與位移方向相反，總是指向平衡位置；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3一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()A質(zhì)點(diǎn)振動頻率是4HzB在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20cmC第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零D在t1s和t3s兩時刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同答案B解析由圖象得T4s，f0.25Hz，A2cm，選項(xiàng)A錯誤在第4s末質(zhì)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，速度最大，C錯誤在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的路程為s·4A20cm，B正確在t1s和t3s的時刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方

3、向相反，D錯誤4(2017·南京模擬)如下圖，一單擺懸于O點(diǎn)，擺長為L，若在O點(diǎn)的豎直線上的O點(diǎn)釘一個釘子，使OOL/2，將單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、B、C間來回振動，若振動中擺線與豎直方向夾角小于10°，則此擺的周期是()A2 B2C2() D()答案D解析根據(jù)T2，該單擺有周期擺長為L，周期擺長為L，故T，故D正確5(2017·安徽高三質(zhì)檢)如下圖， 彈簧振子在振動過程中，振子從a到b歷時0.2s，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時速度相同，若它從b再回到a的最短時間為0.4s，則該振子的振動頻率為()A1Hz B1.25HzC2Hz D2.5Hz答案B解析根據(jù)簡諧運(yùn)動的

4、對稱性可知，O到b、b到c的時間都是0.1s，T0.2s，該振子的周期為0.8s，頻率f1.25Hz6(2017·安陽模擬)如下圖，將小球甲、乙、丙(都可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止同時釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲是從圓心A出發(fā)做自由落體運(yùn)動，乙沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D，丙沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動到D，且C點(diǎn)很靠近D點(diǎn)如果忽略一切摩擦阻力，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是()A甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn)B甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，丙球最后到達(dá)D點(diǎn)C丙球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn)D甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，無法判斷哪個球最后到達(dá)D點(diǎn)答案A解析甲球運(yùn)動時間t1，乙球運(yùn)動時間

5、t2，設(shè)BD傾角為，則agsin，BD長為2Rsin.故2Rsingsint，t22，丙球做簡諧運(yùn)動，t3×2.7.一個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O點(diǎn)附近做簡諧運(yùn)動，若從O點(diǎn)開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過M點(diǎn)(如下圖)，再繼續(xù)運(yùn)動，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點(diǎn)；則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過M點(diǎn)還需的時間是()A8s B4sC14sD.s答案CD解析設(shè)題圖中a、b兩點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)振動過程的最大位移處若開始計時時刻質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)向右運(yùn)動OM運(yùn)動過程歷時3s，MbM過程歷時2s，顯然4s，T16s.質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過M點(diǎn)還需要的時間t3T2s16s2s14s，故C正確若開始計時時刻質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)向左運(yùn)動，OaOM運(yùn)動過程歷時3s

6、，MbM運(yùn)動過程歷時2s，顯然，4s，Ts.質(zhì)點(diǎn)第三次再經(jīng)過M點(diǎn)所需要的時間t3T2ss2ss，故D正確8.如下圖，一輕彈簧與質(zhì)量為m的物體組成彈簧振子，物體在同一條豎直線上的AB間做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，C為AO的中點(diǎn)，已知COh，彈簧的勁度系數(shù)為k.某時刻物體恰好以大小為v的速度經(jīng)過C點(diǎn)并向上運(yùn)動則以此時刻開始半個周期的時間內(nèi)，對質(zhì)量為m的物體，以下說法正確的選項(xiàng)是()A重力勢能減少了2mghB回復(fù)力做功為2mghC速度的變化量的大小為2vD通過A點(diǎn)時回復(fù)力的大小為kh答案AC解析作彈簧振子的振動圖象如右圖所示，由于振動的周期性和對稱性，在半個周期內(nèi)彈簧振子將運(yùn)動到D點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)相對平

7、衡位置對稱，因此彈簧振子的高度降低了2h，重力做功2mgh，故彈簧振子的重力勢能減少了2mgh，A項(xiàng)正確；回復(fù)力是該振子所受的合外力，由對稱關(guān)系知，彈簧振子過D點(diǎn)的速度大小與過C點(diǎn)時相等，方向豎直向下，因此回復(fù)力做的功等于彈簧振子動能的改變量為零，而速度的變化為vv(v)2v，B錯，C對；彈簧振子通過A點(diǎn)相對平衡位置的位移為2h，因此回復(fù)力Fkx2kh，D項(xiàng)錯二、非選擇題9大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時，為了防止傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和_，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的_答案速度頻率解析風(fēng)浪沖擊力頻率要遠(yuǎn)離輪船搖擺的頻率才不會使輪船發(fā)生共振，防止傾覆10甲、乙二人都用同一個裝置研究彈簧

8、振子做簡諧運(yùn)動的圖象，結(jié)果在長度相同的紙帶上分別留下如圖中(a)、(b)所示圖象，試求甲、乙二人拉動紙帶的速度之比答案解析設(shè)甲勻速拉動紙帶的速度為v甲，乙勻速拉動紙帶的速度為v乙因甲、乙二人使用同一實(shí)驗(yàn)裝置，所以其振動周期相同，從題中圖象可看出甲在拉動紙帶時振子振動時間為T，而乙拉動紙帶時振子振動時間為，而甲、乙二人勻速拉動相同長度的紙帶，有T，T，所以.11已知單擺的振動圖象如下圖(1)讀圖可知振幅A_m，振動頻率f_Hz.(2)求此單擺的擺長l；(3)若擺球質(zhì)量為0.2kg，在擺動過程中，擺球受的回復(fù)力的最大值Fm是多少？(取g10m/s2，210)答案(1)0.10.25(2)4m(3)

9、0.05N解析(1)A0.1m，f0.25Hz.(2)因T2，則l4m.(3)Fmmgsinmg0.2×10×N0.05N.12(2017·濟(jì)寧模擬)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其位移和時間關(guān)系如下圖 .(1)求t0.25×102s時的位移；(2)在t1.5×102s到2×102s的振動過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、速度、動能、勢能如何變化？(3)在t0到8.5×102s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程、位移各多大？答案(1)cm(2)位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小，勢能變大(3)34cm2cm解析(1)由圖可知A2cm，T2×1

10、02s，振動方程為xAsin)Acost2costcm2cos(102t)cm當(dāng)t0.25×102s時x2coscmcm.(2)由圖可知在1.5×102s2×102s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小，勢能變大(3)從t0至8.5×102s的時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的路程為s17A34cm，位移為2cm.13. (2017·溫州模擬)如下圖為一彈簧振子的振動圖象，試完成以下問題：(1)寫出該振子簡諧運(yùn)動的表達(dá)式(2)在第2s末到第3s末這段時間內(nèi)，彈簧振子的加速度、速度、動能和彈性勢能各是怎樣變化的？(3)該振子在前100s的總位移是多少？路程是多少？答案(1)x5sint(cm)(2)見解析(3)05cm解析(1)由振動圖象可得A5cm，T4s，0則rad/s故該振子做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為：x5sint(cm)(2)由題圖可知，在t2s時振子恰好通過平衡位置，此時加速度為零，隨著時間的延續(xù)，位移值不斷加大，加