高考物理簡諧運動及其圖象練習(xí)

1、高考物理 簡諧運動及其圖象練習(xí)一、選擇題(共10小題，每題6分，共60分，在每題給出的四個選項中至少有一項符合題意，全部選對的得6分，漏選的得3分，錯選的得0分)1假設(shè)物體做簡諧運動，那么以下說法中正確的選項是()A假設(shè)位移為負(fù)值，那么速度一定為正值，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【解析】如下圖，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

2、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【答案】C2正在運轉(zhuǎn)的洗衣機(jī)，當(dāng)其脫水桶轉(zhuǎn)得很快時，機(jī)器的振動并不強(qiáng)烈，切斷電源，轉(zhuǎn)動逐漸停下來，到某一時刻t，機(jī)器反而會發(fā)生強(qiáng)烈的振動此后脫水桶轉(zhuǎn)速繼續(xù)變慢，機(jī)身的振動也隨之減弱，這種現(xiàn)象說明()A在t時刻脫水桶的慣性最大B在t時刻脫水桶的轉(zhuǎn)動頻率最大C在t時刻洗衣機(jī)發(fā)生共振D純屬偶然現(xiàn)象，并無規(guī)律【解析】質(zhì)量是慣性大小的量度，脫水桶轉(zhuǎn)動過程中質(zhì)量近似不變，慣性不變，脫水桶的轉(zhuǎn)動頻率與轉(zhuǎn)速成正比，隨著轉(zhuǎn)動變慢，脫水桶的轉(zhuǎn)動頻率減小，因此，t時刻的轉(zhuǎn)動頻率不是最大的，在t時刻脫水桶的轉(zhuǎn)動頻率與機(jī)身的固有頻率相等發(fā)生共振，故C項正確【答

3、案】C3(模擬)如下圖，單擺擺球的質(zhì)量為m，做簡諧運動的周期為T，擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，擺球運動到最低點B時的速度為v，那么 ()A擺球從A運動到B的過程中繩拉力的沖量為零B擺球從A運動到B的過程中重力做的功為eq f(1,2)mv2C擺球運動到B時重力的瞬時功率為mgvD擺球從A運動到B的過程中重力的平均功率為eq f(mv2,T)【解析】擺球從A運動到B的過程中繩拉力不為零，時間也不為零，故沖量不為零，所以選項A錯；由動能定理知選項B對；擺球運動到B時重力的瞬時功率是mgvcos900，所以選項C錯；擺球從A運動到B的過程中，用時T/4，所以重力的平均功率為Peq f(mv2/

4、2,T/4)eq f(2mv2,T)，所以選項D錯【答案】B4(高三測試)一彈簧振子做簡諧運動，其振動圖象如下圖，那么在(eq f(T,2)t)和(eq f(T,2)t)(t是極短的時間)兩時刻，振子的：速度相同；加速度相同；相對平衡位置的位移相同；振動的能量相同以上選項中正確的選項是()ABCD【解析】由振動圖象可看出，在(eq f(T,2)t)和(eq f(T,2)t)兩時刻，振子的速度相同，加速度大小相等方向相反，相對平衡位置的位移大小相等方向相反，振動的能量相同，正確選項是D.【答案】D5如下圖，兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，甲彈簧振子的固有頻率為8Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72Hz

5、，當(dāng)支架受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用做受迫振動時，兩個彈簧振子的振動情況是()A甲的振幅較大，且振動頻率為8HzB甲的振幅較大，且振動頻率為9HzC乙的振幅較大，且振動頻率為9HzD乙的振幅較大，且振動頻率為72Hz【解析】據(jù)受迫振動發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，因為甲的固有頻率接近驅(qū)動力的頻率做受迫振動物體的頻率等于驅(qū)動力的頻率，所以B選項正確【答案】B6如下圖，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細(xì)線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量當(dāng)細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中 ()A甲的振幅大于乙的振幅B甲的振幅小于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速

6、度D甲的最大速度大于乙的最大速度【解析】由題意知，在細(xì)線未斷之前兩個彈簧所受到的彈力是相等的，所以當(dāng)細(xì)線斷開后，甲、乙兩個物體做簡諧運動時的振幅是相等的，A、B錯；兩物體在平衡位置時的速度最大，此時的動能等于彈簧剛釋放時的彈性勢能，所以甲、乙兩個物體的最大動能是相等的，那么質(zhì)量大的速度小，所以C正確，D錯誤【答案】C7懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T2s，從最低點位置向上運動時刻開始計時，在一個周期內(nèi)的振動圖象如下圖，關(guān)于這個圖象，以下哪些說法是正確的選項是()At，振子的加速度為正，速度也為正Bt，振子的加速度為負(fù)，速度也為負(fù)Ct，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值Dt，振子的速度為零，加

7、速度為負(fù)的最大值【答案】C8(市檢測)如下圖，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個物塊物塊從高處自由下落到彈簧上端O，將彈簧壓縮，當(dāng)彈簧被壓縮了x0時，物塊的速度變?yōu)榱銖奈飰K與彈簧接觸開始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是圖中的 ()【解析】根據(jù)題意，由能量守恒可知eq f(1,2)kx2mg(hx)，其中k為彈簧勁度系數(shù)，h為物塊下落處距O點的高度，x為彈簧壓縮量當(dāng)xx0時，物塊速度為0，那么kx0mgma，aeq f(kx0mg,m)eq f(kx0,m)geq f(2mg(hx0),mx0)geq f(2g(hx0),x0)gg，故正確答案為D.

8、【答案】D9如下圖，圖甲是利用砂擺演示簡諧運動圖象的裝置當(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)系木板被水平拉動的速度為/s，圖乙所示的一段木板的長度為，那么這次實驗砂擺的擺長為(取g2)()ABCD【解析】由題中條件可得單擺的周期為Teq f(,)s1.5s，由周期公式T2eq r(f(l,g)可得l.【答案】A10( 四中模擬)如下圖，圖乙中圖象記錄了單擺中擺球的動能、勢能隨擺球位置變化的關(guān)系，以下關(guān)于圖象的說法正確的選項是()Aa圖線表示勢能隨位置的變化關(guān)系Bb圖線表示機(jī)械能隨位置的變化關(guān)系Cc圖象表示動能隨位置的

9、變化關(guān)系D圖象說明擺球在勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變【解析】當(dāng)擺球釋放后，動能增大，勢能減小，當(dāng)運動至B點時動能最大，勢能最小，然后繼續(xù)擺動，動能減小，勢能增大，到達(dá)C點后動能為零，勢能最大，整個過程中擺球只有重力做功，擺球的機(jī)械能守恒，綜上可知只有D項正確【答案】D二、論述、計算題(此題共3小題，共40分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、計算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確數(shù)值和單位)11有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)的單擺來確定氣球的高度該單擺在海平面處的周期是T0.當(dāng)氣球停在某一高度時，測得該單擺周期為T.求該氣球此時離海平面的高度h.(把地球看

10、做質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體)【解析】根據(jù)單擺周期公式T02eq r(f(l,g0)，T2eq r(f(l,g)，其中l(wèi)是單擺長度，g0和g分別是兩地點的重力加速度根據(jù)萬有引力定律公式可得g0Geq f(M,R2)gGeq f(M,(Rh)2)由以上各式可解得h(eq f(T,T0)1)R.【答案】(eq f(T,T0)1)R12如下圖，A、B兩物體的質(zhì)量都為m，拉A物體的細(xì)線與水平方向的夾角為30時處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮摩擦力，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k.假設(shè)懸線突然斷開后，A在水平面上做周期為T的簡諧運動，當(dāng)B落地時，A恰好將彈簧壓縮到最短，求：(1)A振動時的振幅；(2)B落地時的速度【解析】

11、(1)線斷前，線的拉力Fmg，設(shè)此時彈簧伸長為x0，F(xiàn)cos30kx0，得x0eq f(r(3)mg,2k)線斷后，在彈力作用下，A做簡諧運動的振幅為：Ax0eq f(r(3)mg,2k).(2)A將彈簧壓縮到最短經(jīng)歷的時間t為t(eq f(1,2)n)T.(n0,1,2)在t時間末，B落地，速度v為vgteq f(2n1),2)gT.(n0,1,2)【答案】(1)eq f(r(3)mg,2k)(2)eq f(2n1),2)gT(n0,1,2)13如下圖，質(zhì)量為m的物體放在質(zhì)量為M的平臺上，隨平臺上、下做簡諧運動設(shè)在簡諧運動過程中，二者始終保持相對靜止彈簧的勁度系數(shù)為k400N/m，振幅為A.試求：(1)二者一起運動到最低點時，物體對平臺的壓力大??；(2)二者一起運動最高點時，物體對平臺的壓力大小(取g10m/s)【解析】(1)在平衡位置，設(shè)彈簧壓縮量為x，有(