高三物理三輪專項訓練：選擇題【機械振動】強化訓練題（word版含答案）

1、2022年高三物理專項訓練：選擇題【機械振動】強化訓練題必刷一、單選題1（2021山東濰坊）如圖所示，底端固定在水平面上的輕彈簧豎直放置，物塊A、B疊放在彈簧上，物塊相互絕緣且質(zhì)量均為1.0kg，A帶正電且電荷量為0.2C，B不帶電。開始處于靜止狀態(tài)，此時彈簧壓縮了10cm，若突然施加豎直方向的勻強電場，此瞬間A對B的壓力大小變?yōu)?N，則（）A電場強度大小為，方向豎直向上B此后系統(tǒng)振動的振幅為10cmC施加電場后系統(tǒng)機械能的最大增加量為1.0JD一起振動的最大加速度為2（2022全國）某魚漂的示意圖如圖所示O、M、N為魚漂上的三個點。當魚漂靜止時，水面恰好過點O。用手將魚漂向下壓，使點M到達水

2、面，松手后，魚漂會上下運動，上升到最高處時，點N到達水面。不考慮阻力的影響，下列說法正確的是（）A魚漂的運動是簡諧運動B點O過水面時，魚漂的加速度最大C點M到達水面時，魚漂具有向下的加速度D魚漂由上往下運動時，速度越來越大3（2019全國）有一星球其半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球相同，今把一臺在地球表面走時準確的擺鐘移到該星球表面，擺鐘的秒針走一圈的實際時間變?yōu)椋ǎ〢0.5minBminCminD2min4（2021江蘇邳州宿羊山高級中學）彈簧振子做簡諧運動，O為平衡位置，當它經(jīng)過點O時開始計時，經(jīng)過0.3 s，第一次到達點M，再經(jīng)過0.2 s第二次到達點M，則彈簧振子的周期可能為（）A

3、0.6 sB1.4 sC1.6 sD2 s5（2021江蘇阜寧）如圖所示，把A、B兩球由圖示位置同時由靜止釋放（繩開始時拉直、不計空氣阻力），則在兩球向左下擺動時，下列說法不正確的是（）A繩OA對A球不做功B繩AB對B球做正功C繩AB對A球做負功D繩AB對B球不做功6（2021全國）如圖所示是一質(zhì)點做簡諧運動的圖像，則該質(zhì)點（）A在00.01s內(nèi)，速度與回復力方向相反B在0.01s0.02s內(nèi)，速度與加速度方向相同C在0.025s時，速度方向為正D在0.04s時，速度最大，回復力為零7（2021山東新泰中學）質(zhì)量為kg的小球靜止在O點，現(xiàn)用手豎直向上托起小球至A點，使彈簧處于原長狀態(tài)，如圖甲所

4、示。時放手，小球在豎直方向上A、B之間運動，其位移x隨時間t的變化如圖乙所示，g取，下列說法正確的是（）A小球在時速度向上B小球在時加速度向下C小球從A到B過程中，彈簧的彈性勢能一直增大D該彈簧的勁度系數(shù)為100N/cm8（2021全國）如圖所示，傾角為的光滑絕緣斜面頂端固定一勁度系數(shù)為的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另外一端連接一質(zhì)量為m，帶電為的小球P（視為質(zhì)點），斜面底端固定一帶電小球S，帶電量為，當小球P靜止時，兩者相距r?，F(xiàn)突然將小球S移走，小球P做簡諧運動，已如靜電力常量為k，彈簧的原長為，則（）A小球P回復力滿足，式中k為靜電力常量B小球P簡諧運動的振幅為C簡諧運動平衡位置距離斜面頂端D若不

5、撤去小球S，給小球P沿斜面向下的初速度，小球P仍做簡諧運動9（2022全國）如圖所示，傾角為的光滑斜面頂端有一固定擋板，輕彈簧上端與擋板相連，下端與滑塊相連。當彈簧處于原長時，由靜止釋放滑塊，滑塊運動過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，已知重力加速度為。則（）A滑塊在最低點的加速度大于B彈簧勁度系數(shù)越大，滑塊的振幅越小C彈簧勁度系數(shù)越大，滑塊的最大速度越大D斜面的傾角越大，滑塊最大速度位置離擋板越近10（2021云南無）如圖所示，在水平地面上，有兩個用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A和B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)將一個質(zhì)量也為m的物體C從A的正上為一定高度處由靜止釋放，C和A相碰后的立即粘在一起

6、，之后在豎直方向做簡諧運動。在簡諧運動過程中，物體B對地面的最小彈力為，則以下說法正確的是（）A若C物體從更高的位置釋放，碰后粘在一起向下運動速度最大的位置會更低BC和A相碰后立即減速向下運動CB對地面的最大彈力為D簡諧運動的振幅為11（2022全國）2020年12月17日凌晨，嫦娥五號到月球“挖土”成功返回。作為中國復雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程，嫦娥五號任務實現(xiàn)了多項重大突破，標志著中國探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃完美收官。若探測器攜帶了一個在地球上振動周期為的單擺，并在月球上測得單擺的周期為T，已知地球的半徑為，月球的半徑為R，忽略地球、月球的自轉(zhuǎn)，則地球第一宇宙速度與月球第

7、一宇宙速度v之比為（）ABCD12（2016甘肅天水）做簡諧運動的物體（包括做弧線運動的單擺）每次通過平衡位置時（ ）A位移為零，動能為零B動能最大，勢能最小C速率最大，回復力不一定為零D速率最大，合力一定為零13（2021江蘇南京）某同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，如果測得的g值偏小，可能的原因是（）A將擺線長加球的直徑當作擺長B實驗中誤將31次全振動計為30次全振動C結(jié)束計時時，提前按秒表D小球做圓錐擺運動14（2021山東省青島第一中學）如圖所示，物塊M與m疊放在一起，以O為平衡位置，在之間做簡諧振動，兩者始終保持相對靜止，取向右為正方向，其振動的位移x隨時間t的變化圖像如圖，

8、則下列說法正確的是（）A在時間內(nèi)，物塊m的速度和所受摩擦力都沿負方向，且都在增大B從時刻開始計時，接下來內(nèi)，兩物塊通過的路程為AC在某段時間內(nèi)，兩物塊速度增大時，加速度可能增大，也可能減小D兩物塊運動到最大位移處時，若輕輕取走m，則M的振幅不變15（2021 四川省仁壽第一中學校（北校區(qū)）如圖所示，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A、B間做簡諧運動，O為平衡位置，C為AO的中點，已知OC=h，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點并向上運動，則從此刻開始半個周期的時間內(nèi)，對質(zhì)量為m的物體，下列說法正確的是（）A回復力做功為2mghB重力勢能減少了

9、2mghC速度的變化量大小為0D通過A點時回復力的大小為kh16（2020全國）沿某一電場方向建立軸，電場僅分布在dxd的區(qū)間內(nèi)，其電場場強與坐標x的關(guān)系如圖所示。規(guī)定沿x軸方向為電場強度的正方向，x=0處電勢為零。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子只在電場力作用下，沿x軸做周期性運動。以下說法正確的是（）A粒子沿x軸做簡諧運動B粒子在x=d處的電勢能為qE0dC動能與電勢能之和的最大值是qE0dD一個周期內(nèi)，在x0區(qū)域的運動時間t2參考答案1A【詳解】A兩物塊A、B開始處于靜止狀態(tài)，可得彈簧彈力的大小F=2mg=20N若突然加沿豎直方向的勻強電場，彈簧彈力不突變，此瞬間A對B的壓力大小變?yōu)?N

10、，對B受力分析得分析A的受力豎直向上的電場力qE和B對A的支持力FN，豎直向下的重力mg解得所以方向豎直向上。故A正確；BC系統(tǒng)到達平衡位置時 可得 ，此后系統(tǒng)AB分離，由分離前簡諧振幅為A1 分離后B的振幅為A2 得 故B未離開彈簧。B的振幅為故B錯誤；C分離后，A做勻速直線運動， 故施加電場后系統(tǒng)機械能的一直變大故C錯誤；D由A、B項分析可知，一起振動的最大加速度故D錯誤。故選A。2A【詳解】A魚漂在水中受到了浮力的作用，由阿基米德浮力定律可知，浮力的大小與魚漂進入水面的深度成正比，魚漂所受的重力為恒力，以靜止時O點所處位置為坐標原點，則合力的大小與魚漂的位移大小成正比，方向總是與位移方向

11、相反，所以魚漂做簡諧運動，故A正確；B點O過水面時，魚漂到達了平衡位置，所受合力為零，加速度最小，故B錯誤；C點M到達水面時，魚漂達到了向下的最大位移，所受合力方向向上，所以具有向上的加速度，故C錯誤；D由簡諧運動的特點可知，魚漂由上往下運動時，速度越來越大，達到最大后則開始減小，故D錯誤。故選A。3B【詳解】星球的質(zhì)量M=V=R3；物體在星球表面所受的萬有引力等于重力，所以有mg=F=G，聯(lián)立解得g=RG；所以該星球的表面重力加速度與地球表面的重力加速度之比為半徑之比，即為2：1；根據(jù)單擺的周期公式T=2，有故所以該星球表面擺鐘的秒針走一圈的實際時間為min故選B4C【詳解】質(zhì)點的振動周期存

12、在兩種可能性，設質(zhì)點在BC范圍內(nèi)運動，如圖所示由時間為則周期為如圖所示若從O點開始向左，令從O到M的時間為，則有解得則周期為綜上所述，彈簧振子的周期可能為1.6s或0.53s。故選C。5D【詳解】AOA的拉力始終與A球的速度方向垂直，則繩OA對A球不做功，所以A正確，不符合題意；BCD假設讓A球和OA組成一個單擺，B球和OB繩組成另一個單擺，讓兩個單擺同時從圖中位置向下擺動，根據(jù)單擺的周期公式可知，A擺的周期小于B擺的周期，說明圖中A球運動比B球運動快，則AB繩對A球的拉力與A的瞬時速度方向夾角為鈍角，所以AB繩對A做負功，AB繩與B球的瞬時速度方向成銳角，所以AB繩對B球做正功，則BC正確，

13、不符合題意；D錯誤，符合題意；故選D。6C【詳解】A在00.01s內(nèi)，圖象的斜率為負值，說明速度為負向，位移為正向，則由可知，回復力為負向，速度與回復力同向，選項A錯誤；B在0.01s0.02s內(nèi)，圖象的斜率為負值，說明速度為負向，位移為負向，則由分析可知，加速度為正向，故速度與加速度方向不同，選項B錯誤；C在0.025s時，圖象的斜率為正值，說明速度為正向，選項C正確；D在0.04s時，質(zhì)點位移為正向最大，速度為零，回復力為最大，選項D錯誤。故選C。7C【詳解】A小球在01s時間內(nèi)向下運動，所以時速度向下，A錯誤；B. 小球在1s1.5s時間內(nèi)從靜止開始向上加速運動，1.5s末運動到平衡位置

14、時速度最大，加速度向上，所以時加速度向上，B錯誤；C. 小球從A到B過程中，彈簧的形變量增大，彈簧的彈性勢能一直增大，C正確；D. 因為質(zhì)量為kg的小球靜止在O點，根據(jù)平衡條件得解得 ，D錯誤。故選C。8B【詳解】A在平衡位置時，彈簧伸長量為，則有某時刻，距離平衡位置x處，回復力式中k1為彈簧的勁度系數(shù)，A錯誤；B初始時刻彈簧的伸長量為，根據(jù)平衡條件因此振幅為B正確；C簡諧運動平衡位置距離斜面頂端C錯誤；D若不撤去小球S，平衡位置應在，設某時刻，距離平衡位置為x，此時回復力不滿足簡諧振動條件，因此不是簡諧振動，D錯誤。故選B。9B【詳解】AB設滑塊沿斜面下滑的距離為x，彈簧勁度系數(shù)為k，最低點

15、時，滑塊減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能有可得可得滑塊在最低點的加速度等于，彈簧勁度系數(shù)越大，滑塊的振幅越小故B正確，A錯誤；CD當滑塊加速度等于零時，滑塊速度最大，由可得可得彈簧勁度系數(shù)越大，滑塊的最大速度越小，斜面的傾角越大，滑塊最大速度位置離擋板越遠，故CD錯誤；故選B。10C【詳解】AAC碰后粘在一起向下運動速度最大的位置，即為AC處于平衡狀態(tài)的位置，此時彈力等于AC的重力，即因此若C物體從更高的位置釋放，碰后粘在一起向下運動速度最大的位置不變，選項A錯誤；BC和A相碰前，對A有C和A相碰后，則AC先向下加速運動，當彈力等于重力之和時，加速度減為零，此時速度最大，以后兩物體做減速

16、運動，選項B錯誤；D當彈力等于AC的重力時AC處于平衡狀態(tài)，有解得平衡位置時彈簧的形變量為處于壓縮狀態(tài)；當B對地面彈力最小時，對B分析，則有故彈簧此時形變量此時彈簧處于伸長狀態(tài)；故簡諧運動的振幅為選項D錯誤；C當AC運動到最低點時，B對地面的彈力最大；由對稱性可知，此時彈簧的形變量為此時彈力為B對地面的彈力為選項C正確；故選C。11A【詳解】根據(jù)單擺周期公式有某星體的第一宇宙速度為v，則有聯(lián)立解得則地球第一宇宙速度與月球第一宇宙速度v之比為所以A正確；BCD錯誤；故選A。12B【詳解】試題分析：振動質(zhì)點的位移是指離開平衡位置的位移，故經(jīng)過平衡位置時位移一定為零，速度最大，故動能最大，故A錯誤；

17、振動質(zhì)點的位移是指離開平衡位置的位移，故經(jīng)過平衡位置時位移一定為零，速度最大，故動能最大，勢能最小，故B正確；簡諧運動的平衡位置是回復力為零的位置，速度最大，故C錯誤；單擺在最低點，速率最大，回復力為零，但拉力和重力的合力不為零，提供向心力，產(chǎn)生向心加速度，故D錯誤考點：簡諧運動的回復力和能量【名師點睛】本題關(guān)鍵是明確簡諧運動的運動特點，熟悉能量的轉(zhuǎn)化情況，基礎題13B【詳解】A根據(jù)單擺周期公式有可得將擺線長加球的直徑當作擺長時偏大，則測得的g值偏大，選項A錯誤；B實驗中誤將31次全振動計為30次全振動，使得T偏大，則測得的g值偏小，選項B正確；C結(jié)束計時時，提前按秒表，使得T偏小，則測得的g

18、值偏大，選項C錯誤；D擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，而是做圓錐擺運動，則有周期將比小，則測得的g值偏大，選項D錯誤。故選B。14D【詳解】A在時間內(nèi)，由圖像的斜率為負且增大可知，物塊的速度沿負方向在增大，受摩擦力方向沿負方向，據(jù)可知，位移在減小，加速度在減小，所以摩擦力在減小，A錯誤；B由圖像知，兩物塊在平衡位置速度最大，因此兩物塊從的平均速率要小于從開始經(jīng)時間內(nèi)的平均速率，所以從開始經(jīng)通過的路程大于，B錯誤；C速度增大時，物塊向平衡位置運動，則物塊的位移減小，據(jù)簡諧振動的受力特點，加速度減小，故C錯誤； D簡諧運動是一種無能量損失的振動，它只是動能和勢能間的轉(zhuǎn)化，總機械能守恒。其能量只有振幅決定，即振幅不變，振動系統(tǒng)能量不變。當將在最大位移處輕輕取走，說明取走時動能為零，取走前后振幅沒有改變，振動系統(tǒng)機械能總量不變，D正確。故選D。15B【詳解】根據(jù)簡諧運動的對稱性，經(jīng)過半個周期時，物體恰好運動到OB的中間位置，且速度方向向下，速度大小仍為v。A回復力做功為零，