2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)重點(diǎn)熱點(diǎn)難點(diǎn)專題特訓(xùn)專題42-機(jī)械振動(dòng)（含答案）

2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)重點(diǎn)熱點(diǎn)難點(diǎn)專題特訓(xùn)專題42機(jī)械振動(dòng)特訓(xùn)目標(biāo)特訓(xùn)內(nèi)容目標(biāo)1簡諧運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律（1T-4T）目標(biāo)2簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像（5T-8T）目標(biāo)3單擺模型（9T—12T）目標(biāo)4受迫振動(dòng)和共振（13T-16T）【特訓(xùn)典例】一、簡諧運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1.如圖所示，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，己知甲的質(zhì)最是乙的質(zhì)量的2倍，彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期丁=2了后，式中，〃為振子的質(zhì)量，及為彈簧的勁度系數(shù).當(dāng)細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中（ ）彳甲乙,A.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅C.乙的最大速度是甲的最大速度的0倍D.甲的振動(dòng)周期是乙的振動(dòng)周期的2倍2.如圖所示，勁度系數(shù)為A的輕彈簧下端懸掛一質(zhì)量為M的圓盤，圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將質(zhì)量為，”的粘性小球自離圓盤方高處靜止釋放，與盤發(fā)生完全非彈性碰撞，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（

/////////A.圓盤將以碰后瞬時(shí)位置作為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng)B.圓盤做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為平kC.振動(dòng)過程中圓盤的最大速度為吆回M+/MD.碰后向下運(yùn)動(dòng)過程中，小球和圓盤的俱力勢能與彈簧的彈性勢能總和先減小后增大.如圖所示，質(zhì)量為M的物塊A放置在光滑水平桌面上，右側(cè)連接一固定于墻面的水平輕繩，左側(cè)通過一傾斜輕繩跨過光滑定滑輪與一豎在輕彈簧相連?，F(xiàn)將質(zhì)量為，”的鉤碼B掛于彈簧下端，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，將B由靜止釋放，當(dāng)B下降到最低點(diǎn)時(shí)（未著地），A對水平桌面的壓力剛好為零，此時(shí)A左邊輕繩與水平方向夾角為45。。輕繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊A始終處于靜I上狀態(tài)。以下判斷正確的是（ ）C.在B從祥放位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，所受合力對B先做負(fù)功后做正功

D.在B從釋放位置運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中，B克強(qiáng)彈簧彈力做的功等于B動(dòng)能的增加最.彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，。為平衡位置，當(dāng)它經(jīng)過點(diǎn)。時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過Q3s,第一次到達(dá)點(diǎn)例，再經(jīng)過0.2s第二次到達(dá)點(diǎn)M,則彈簧振子的周期可能為A.0.53s B.1.4s C.1.6s D.2二、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像.一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)（ ）A.在0.015s時(shí)，速度與加速度都為一x方向B.在0.01?0.03s內(nèi)，速度與加速度先反方向后同方向，且速度是先減小后增大，加速度是先增大后減小C.在第8個(gè)0.01s內(nèi)，速度與位移方向相同，且都在不斷增大D.在每1s內(nèi)，回復(fù)力的大小有100次為零.一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為7,其振動(dòng)圖像如圖所示。質(zhì)點(diǎn)在小小八時(shí)刻的位移大小相同，且=4一-2,則與等于（ ）1-81-8A.1-6B..如圖甲所示，粗細(xì)均勻的筷子一頭纏上鐵絲豎在漂浮在水中，水面足夠大。把筷子向下緩慢按壓一小段距離后釋放，以豎直向上為正方向，筷手振動(dòng)圖像如圖乙所示。則(A.筷子在〃時(shí)刻浮力小于重力B.筷子在〃時(shí)刻動(dòng)最最小C.筷子在打到口過程合外力的沖量方向豎直向下A.筷子在〃時(shí)刻浮力小于重力B.筷子在〃時(shí)刻動(dòng)最最小C.筷子在打到口過程合外力的沖量方向豎直向下D.筷子在振動(dòng)過程中機(jī)械能守恒8.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接?輕質(zhì)薄板。處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連，其位置隨時(shí)間變化的圖像時(shí)物塊剛接觸薄板.彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計(jì)，則(，=0時(shí)刻，?物塊從其正上方某(x-Z)如圖乙所示，其中z=0.2s?x/cm甲?x/cm甲 乙A.，=0.2s后物塊做簡諧運(yùn)動(dòng).，=0.4s時(shí)物塊的加速度大于重力加速度C.若增大物塊自由下落的高度，則物塊與薄板粘連后振動(dòng)的周期增大

D.，=0.2s后物塊坐標(biāo)位置隨時(shí)間變化關(guān)系為x=O.3+O.2sin字（-0.2）-g（m）.3 6.三、單擺模型.加圖所示，房頂上固定一根長2.5m的細(xì)線沿豎直墻壁垂到窗沿3細(xì)線卜端系了一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。打開窗子，讓小球在垂直于窗子的豎直平面內(nèi)小幅度擺動(dòng)，窗上沿到房頂?shù)母叨葹長6m,不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2,則小球從最左端運(yùn)動(dòng)到最右端所用的最短時(shí)間為（ ）B.0B.0.4^sC.0C.0.6^s.豎圍面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓孤軌道A8,其對應(yīng)的圓心角為10°,A,8兩點(diǎn)等高，為豎目豈徑。在A、。兩點(diǎn)間固定光滑直斜面，直斜面在/）處與光滑圓弧軌道/）8平滑相接，將一小球由A點(diǎn)靜止釋放沿在斜面下滑，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說法正確的是（ ）A.小球從A到O的時(shí)間等于從。到8的時(shí)間B.小球從A到。的時(shí)間小于從。到B的時(shí)間

C.由題中數(shù)據(jù)可以求得小球在圓孤軌道上通過D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力D.若將兩個(gè)小球分別從A、C兩點(diǎn)同時(shí)由靜止拜放，它們會(huì)同時(shí)到達(dá)。點(diǎn).如圖所示，幾個(gè)提長相同的單擺，它們在不同條件下的周期分別為7；、刀、，、T,，關(guān)于周期大小關(guān)系的判斷，正確的是（ ）C.C.7；＜7；=7；＜7；D.7；＞7i=7；＞7；.小吳和小智組成的小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究沙提小角度振動(dòng)的規(guī)律。漏斗靜止時(shí)下端接近水平薄木板，擺動(dòng)的豎直面與木板交線為MM',木板中線0（/垂直于 節(jié)沿O'O勻速拉動(dòng)薄木板時(shí)，漏斗中漏出的沙在板上形成特定形狀的曲線?？筛淖儐螖[的最大擺角、挖長、拉木板的速度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，沙漏重心位置的變化可以忽略。當(dāng)拉木板的速度為v時(shí)，在木板上長度為s的陰影區(qū)留下圖所示的實(shí)線電同一木板另一次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果為如圖所示的實(shí)線瓦在木板平面以O(shè)'O為橫軸，垂直建立縱軸，可以為圖線進(jìn)行研究。卜列說法正確的是（ ）O'A.圖橫軸可以代表時(shí)間軸，其中的實(shí)線"對應(yīng)的陰影區(qū)表示的時(shí)長為士VB.若圖中實(shí)線a為正弦曲線，則對應(yīng)的沙擺的運(yùn)動(dòng)可近似看作簡諧運(yùn)動(dòng)C.可判斷出圖中實(shí)線/，對應(yīng)的沙擺最大擺角比實(shí)線“的小D.可判斷出圖中實(shí)線人對應(yīng)的沙擺擺長比實(shí)線”的短四、受迫振動(dòng)和共振13.圖（a）為演示單擺共振的裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)依次讓不同的單擺先擺起來，觀察單提P（圖中未標(biāo)出）能達(dá)到的最大振幅A和穩(wěn)定時(shí)的振動(dòng)頻率力并描點(diǎn)記錄在圖（b）中，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到如圖（b）所示曲線.取重力加速度g=im/sz,下列說法正確的是（ ）A.單擺P的固有頻率約為1HzB.裝置（a）中只有一個(gè)單擺的擺氏約為1.0mC.當(dāng)單擺P植定時(shí)的振動(dòng)頻率為1.0Hz時(shí)，先振動(dòng)的單投投長約為0.25mD.單擺P的振動(dòng)周期總為2s14.鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行列車經(jīng)過鋼軌接縫處時(shí)，車輪就會(huì)受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)。普通鋼軌長為12.6m,列車固有振動(dòng)周期為0.28s,下列說法正確的是（ ）A.列車的危險(xiǎn)速率為45m/sB.列車過橋需要減速，是為「防止列車對橋壓力過大C.列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的D.減少鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行15.如圖甲所示，一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)丁形支架在豎且方向運(yùn)動(dòng)，使T形支架下面的彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)做受迫振動(dòng)。圓盤靜止時(shí)，在彈簧原長位置釋放小球，小球做簡諧振動(dòng)的圖像如圖乙所示（豎直向上為正方向）.下列說法正確的是（ ）A.O-ls內(nèi)小球所受的回復(fù)力不斷減小，且方向?yàn)閤軸正方向B.運(yùn)動(dòng)過程中小球的加速度不斷變化，最大加速度可能大于電力加速度gC.若圓盤以30r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)其振動(dòng)的周期為4sD.若圓盤以30r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，欲使小球振幅增加則可使圓盤轉(zhuǎn)速適當(dāng)減小16.如圖所示13、圓圖線為兩單擺分別做受迫振動(dòng)的共振曲線，則卜列說法正確的是（A.若兩單擺分別在月球上和地球上做受迫振動(dòng)，且擺長相同，則圖線團(tuán)表示在月球上的單擺的共振曲線B.若兩單擺是在地球上同一地點(diǎn)做受迫振動(dòng)，則兩單擺擺長之比/上。=2504C.圖線12若是在地面上的單提的共振曲線，則該單提攜長約為0.5mD.若擺長均為Im,則圖線⑦是在地面上的單擺的共振曲線2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)重點(diǎn)熱點(diǎn)難點(diǎn)專題特訓(xùn)專題42機(jī)械振動(dòng)特訓(xùn)目標(biāo)特訓(xùn)內(nèi)容目標(biāo)1簡諧運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律（1T-4T）目標(biāo)2倚諧運(yùn)動(dòng)的圖像（5T—8T）目標(biāo)3單擺模型（9T—12T）目標(biāo)4受迫振動(dòng)和共振（13T—16T）【特訓(xùn)典例】一、筒諧運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1.如圖所示，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，己知甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的2倍，彈黃振廣做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期7=2萬后，式中，〃為振子的質(zhì)量，A為彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中（ ）4甲乙PA.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅C.乙的最大速度是甲的最大速度的、歷倍D.甲的振動(dòng)周期是乙的振動(dòng)周期的2倍【答案】C［詳解］AB.細(xì)線斷開前，兩根彈簧伸長的長度相同，離開平衡位置的最大距離相同，即兩物塊的振幅-

定相同,故AB錯(cuò)誤;C.細(xì)線斷開的瞬間，兩根彈簧的彈性勢能相同，到達(dá)平衡位置時(shí)，甲、乙的動(dòng)能最大且相同，由于甲的質(zhì)的2f「根據(jù)線=1r知，乙的最大速度?正是中的k ， .故Cil：確：D.收據(jù)7=2兀后可知，甲的振動(dòng)周期是乙的振動(dòng)周期的、歷信.故Dfgi吳,故選C。2.如圖所示，勁度系數(shù)為人的輕彈簧下端懸掛一質(zhì)量為M的圓盤，圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將質(zhì)量為小的粘性小球自離圓盤才高處靜止釋放，與盤發(fā)生完全非彈性碰撞，不計(jì)空氣阻力，下列說法止確的是（ ）A.圓盤將以碰后瞬時(shí)位置作為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng)B.圓盤做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為半c.振動(dòng)過程中圓盤的最大速度為吆回A/+/nD.碰后向下運(yùn)動(dòng)過程中，小球和圓盤的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和先減小后增大【答案】D【詳解】A.以小球和圓盤組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)做簡諧運(yùn)動(dòng)，/衡位置處合外力應(yīng)為零，而碰后瞬間，系統(tǒng)令外力不為零，A錯(cuò)誤：B.上述分析小小開始的位置不是最大位移處,開始時(shí)Mg=乜球粘在盤一起靜止的位置（，“+"）K=無0所以從”始停押到,衡位置距離為Ar=等故振幅應(yīng)大B錯(cuò)收：k k

C.小球門4處靜止"， |殳生完全小弟性磁撞,I 可恒mv=（m+M）4由勻變速出線運(yùn)動(dòng),速度32=28/?聯(lián)立解得“=小回兩不碰撞瞬間由牛頓第：定律（，”+“爾-飛=，加” ，M+巾出m小的加遑運(yùn)動(dòng)，當(dāng)《=0時(shí),速度最大,之后做此 時(shí)最低點(diǎn)，故振動(dòng)過程中,圓盤的速度應(yīng)大于吆E逅C錯(cuò)誤：M+析D.i殳小球和閱盤所具有的的總能T為E,則由能球守恒可知￡=穌五+穌*+線因?yàn)橄到y(tǒng)速度讀先增K后減小，故小球的動(dòng)能先增大后誠小，所以小球和圓盤的電力勢能與彈赍的彈性勢能總和先減小后增大。D正確：故選D。3.如圖所示，質(zhì)量為用的物塊A放置在光滑水平桌面上，右側(cè)連接一固定于墻面的水平輕繩，左側(cè)通過一傾斜輕繩跨過光滑定滑輪叼一豎直輕彈簧相連?，F(xiàn)將質(zhì)最為卅的鉤碼B掛于彈簧卜端，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，將B由靜止釋放，當(dāng)B下降到最低點(diǎn)時(shí)（未著地），A對水平桌面的壓力剛好為零，此時(shí)A左邊輕繩與水平方向夾角為45。。輕繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下判斷正確的是（ ）A.M=m2B.M=42mC.在B從釋放位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，所受合力對B先做負(fù)功后做正功D.在B從擇放位置運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中，B克服彈簧彈力做的功等于B動(dòng)能的增加量【答案】B

【詳解】AB.由題意可知B物體可以在開始位置到最低點(diǎn)之間做簡諧振動(dòng)，根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的時(shí)稱性，在最餐點(diǎn)的加充度為曼亶向上的a由牛頓第二定律得/-s?=s?解得在?低點(diǎn)時(shí)行彈簧彈力為尸=時(shí)對A分析,設(shè)沌j j間夾角為晶根據(jù)A時(shí)水I用面的壓力剛好為零，仃2mgsin6=Mg故仃”=向A錯(cuò)誤B正確:C.由題意可知B從釋放位置到最低點(diǎn)過程中,開始彈簧彈力小于重力，物體加速，合力做正功：后來彈簧彈力大于重力，物體減速，合力做負(fù)功，C錯(cuò)誤：D.對于B.在從釋放到速度最大過程中，只有重力做功和彈簧彈力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，B動(dòng)能的增加讓等于重力做的功和彈力做的功之和.D錯(cuò)誤.故選B。4.彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，當(dāng)它經(jīng)過點(diǎn)。時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.3s,第一次到達(dá)點(diǎn)M,再經(jīng)過0.2s第二次到達(dá)點(diǎn)M,則彈簧振子的周期可能為A.0.53sBA.0.53sB.1.4sC.1.6sD.2【答案】AC【.汨】如圖中所小.花從O.，乜開始向"報(bào)： , ? 'T期為：7；=4x(O.3+^)s=1.6s如圖—點(diǎn)開始向―路線振動(dòng).令從。到“的時(shí)間為，，則吟+，=竽則可解fUr與s振廣的振動(dòng)周期為￡=4x(竽+學(xué)s=竽s=O.53s故AC正確.< *才 *M■? >位移w > >最大位移“ 最大位移 Q< 甲 乙二、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像?質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)(A.在0.015s時(shí)，速度與加速度都為一x方向B.在0.01?0.03s內(nèi)，速度與加速度先反方向后同方向，且速度是先減小后增大，加速度是先增大后減小C.在第8個(gè)0.01S內(nèi)，速度與位移方向相同，且都在不斷增大D.在每1s內(nèi)，回復(fù)力的大小有100次為零【答案】B【詳解】A.在0.015s時(shí)，速度為一x方向，加速度為+x方向,A錯(cuò)誤：B.在0.01?0.02U內(nèi),速度與加速度反方向,速度在減小,加速度在增大：在0.02?0.03s內(nèi),速度與加速度同方向，速度在增大,加速度在減小，B正確:C.根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的周期性，第8個(gè)0.01s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況與第4個(gè)0.01s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況相同，速度在減小，C錯(cuò)誤：D.由圖像知，簡諧運(yùn)動(dòng)的周期7=4x102s.一個(gè)周期內(nèi)回復(fù)力有兩次為零，則每1s內(nèi)，回復(fù)力的大小有50次為零，D錯(cuò)誤.故選B.一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為7,其振動(dòng)圖像如圖所示.質(zhì)點(diǎn)在小小%時(shí)刻的位移大小相同，且=tj—tf=/3-/j,則等于( )【答案】C(詳解(詳解】由圖可知A =乙可得Af=?由?「'2 2A/=/3-/2故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。7.如圖甲所示，粗細(xì)均勻的筷子一頭纏上鐵絲豎直漂;距離后釋放，以豎直向上為正方向，筷廣振動(dòng)圖像如曲可得Af=2"聯(lián)，可得加=1所以生=14T43水面足夠大。把筷子向卜緩慢按壓一小段.貝ij( )A.筷丁在〃時(shí)刻浮力小于重力B.筷子在介時(shí)刻動(dòng)量最小C.筷子在〃到，，過程合外力的沖量方向豎直向下D.筷子在振動(dòng)過程中機(jī)械能守恒【答案】A【詳解】A.因?yàn)檎駝?dòng)圖像的斜率表示速度，故在〃時(shí)刻速度為零，處于坡大位移處，即加速度向卜，所以重力大于浮力，故A正確：B.由圖知筷子在時(shí)刻速度最大，則動(dòng)晶最大，故B錯(cuò)誤：C.因?yàn)?。到“過程，物體向下減速，故合外力向上，故合外力的沖量方向豎直向上，故C錯(cuò)誤：D.因?yàn)榭陱V在振動(dòng)過程中,浮力對物體做功，則機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接一輕質(zhì)薄板。1=0時(shí)刻，一物塊從其正上方某處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連，其位置隨時(shí)間變化的圖像（xt）如圖乙所示，其中r=0.2s時(shí)物塊剛接觸薄板。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計(jì)，則（ ），，x/cmO*n60甲 乙/=0.2s后物塊做簡諧運(yùn)動(dòng)；=0.4s時(shí)物塊的加速度大于里力加速度C.若增大物塊自由下落的高度，則物塊與薄板粘連后振動(dòng)的周期增大D./=0.2s后物塊坐標(biāo)位置隨時(shí)間變化關(guān)系為x=0.3+0.2sin］竽（，-0.2）-g|（m）_3 o_【答案】ABD【i羊解】A.f=0.2s時(shí)物塊剛接觸薄板，落至薄板上后和薄板始終粘連，構(gòu)成豎在方向的彈簧振子，并II從圖像看,0.2S以后的圖像為正弦函數(shù)曲線,故A正確：B.薄板為輕質(zhì)薄板，質(zhì)量可忽略不計(jì).由圖乙可知，8點(diǎn)是圖像的最高點(diǎn).C點(diǎn)是圖像最低點(diǎn),根據(jù)簡諧力的對稱性可知.最高點(diǎn)的加速度和最低點(diǎn)的加速咬大小相明即為=/■由簡諧運(yùn)動(dòng)的加速度滿足u與k成正比，設(shè)A點(diǎn)處偏離平衡位置的位移大小為.M,C點(diǎn)處偏離平衡位置的位移大小為xC,ffx4<xc

所以見<%；見<%到A點(diǎn)時(shí),物塊只受重力％=g所以q>g故B正確;C.彈簧振子的周期只與振動(dòng)系統(tǒng)本身有關(guān),與物塊起始下落的島度無關(guān).故物塊與薄板粘連后振動(dòng)周期不變，故c錯(cuò)誤：D.山圖乙可知T=0.6s因?yàn)榍泻喽A/W/s振幅為0.2m,0.2s后物塊位置隨時(shí)間變化關(guān)系式為x=O.3+O.2sin[^^(r-O.2)+Q(m))/=0.4s時(shí),x=0.5m.代入卜」弋得/=一己所以L3 」 6x=O.3+O.2sin學(xué)”-0.2)-￡(m)故D”確“故選ABD.三、單擺模型9.如圖所示，房頂上固定一根長2.5m的細(xì)線沿豎直墻壁垂到窗沿"細(xì)線卜端系了一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).打開窗子，讓小球在垂直于窗子的豎直平面內(nèi)小幅度擺動(dòng)，窗上沿到房頂?shù)母叨葹?.6m,不計(jì)空包阻力，g取lOm/s?,則小球從最左端運(yùn)動(dòng)到最右端所用的最短時(shí)間為( )B.B.0.4?C.0.6^sC.0.6^s【答案】B【詳解】小球的找動(dòng)可視為單把運(yùn)動(dòng)，找長為線長時(shí)對應(yīng)的周叨7>2”,：=七撰長為線長戒大墻體長時(shí)對

應(yīng)的周期7>2n9枚小球從最左端到最右端所用的最短時(shí)間為應(yīng)的周期7>2n9枚小球從最左端到最右端所用的最短時(shí)間為土=0.4ns.B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B10.豎直面內(nèi)有一半徑為/?的光滑圓孤軌道A8,其對應(yīng)的圓心角為10°,A、B兩點(diǎn)等高，C。為豎直直徑。在A、。兩點(diǎn)間固定光滑比斜面，在斜面在。處與光滑圓弧軌道￡>8平滑相接，將一小球由A點(diǎn)靜止釋放沿直斜面A/）下滑，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說法正確的是（ ）A.小球從A到。的時(shí)間等于從/）到8的時(shí)間B.小球從A到。的時(shí)間小于從。到8的時(shí)間C.由題中數(shù)據(jù)可以求得小球在/）8圓弧軌道上通過。點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力D.若將兩個(gè)小球分別從A、C兩點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，它們會(huì)同時(shí)到達(dá)。點(diǎn)【答案】D【詳解】C.小球在。8圓靠軌道上從8。［程.根: "J，"gR（l-cos5o）=；〃nnZEDI 幡第二定律可羯耳-"=乎解得及=B（3-2cm5"）由于不如■小球的質(zhì)品故不能求出R小球通過。點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力，c錯(cuò)誤：D.小球從A點(diǎn)睜止擇放到。點(diǎn)過程.做勻加速在線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為"=雪處二=gsin2.5。mUd出,=；嗚,解得4=杵］=『荔黑°=2祗小球從C點(diǎn)靜心存放到。出過程.(! 則仃%>=；嬴“"fK"欄^=后當(dāng)=2pS，、“=&=2后；八泌個(gè)小球分別從A、C兩點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放.它們會(huì)同時(shí)到達(dá)。點(diǎn),D正確;AB.小球從。到8的過杵,根據(jù)單提周期公式可得所用時(shí)間為〃陰=!7=1、2a可知4 4心2g，也=2患>%=1e校小球從A到。的時(shí)間人『從。到8的時(shí)間.AB錯(cuò)誤：故選D11.如圖所示，幾個(gè)擺長相同的單擺，它們在不同條件下的周期分別為工、人、丁八。，關(guān)于周期大小關(guān)【答案】D【解】根據(jù)周期公式丁=2兀代“口,】， 「加淋巾- F小無夫.以找K和，； .1',-?H1中沿斜面的加速度為4=gsin"所以周期7；=25二￡|題圖2中撰球所受的庫侖力始終沿?cái)[線方向，回V&sin0復(fù)力由重力沿圓弧切線方向的分力提供，鼓撞球的等效N力加速度為嗎=&所以周期42?？啵杭粗?中的周期7；=2"自：題圖4中的等效乖力加速咬為出=g+。所以周期7；=2ds故(>"=(>4,故ABC錯(cuò)誤,D正確“故選D.12.小吳和小智組成的小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究沙擺小角度振動(dòng)的規(guī)律。漏斗靜止時(shí)下端接近水平薄木板，擺動(dòng)的豎直面與木板交線為MM',木板中線0。垂直于當(dāng)沿。。勻速拉動(dòng)薄木板時(shí)，漏斗中漏出的沙在板上形成特定形狀的曲線。可改變單擺的最大擺角、擺長、拉木板的速度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，沙漏重心位置的變化可以忽略。當(dāng)拉木板的速度為v時(shí)，在木板上長度為s的陰影區(qū)留下圖所示的實(shí)線fl.同一木板另一次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果為如圖所示的實(shí)線瓦在木板平面以。'。為橫軸，垂直。'。建立縱軸,可以對圖線進(jìn)行研究.卜列說法正確的是（ ）O'A.圖橫軸可以代表時(shí)間軸，其中的實(shí)線”對應(yīng)的陰影區(qū)表示的時(shí)長為士VB.若圖中實(shí)線4為正弦曲線，則對應(yīng)的沙擺的運(yùn)動(dòng)可近似看作簡諧運(yùn)動(dòng)C.可判斷出圖中實(shí)線b對應(yīng)的沙提最大接角比實(shí)線?的小D.可判斷出圖中實(shí)線b對應(yīng)的沙擺擺長比實(shí)線。的短【答案】AB【詳解】A.由已知，水平方向勻速拉動(dòng)薄木板，則橫軸”「以代表時(shí)間軸A正確：VB.若圖中實(shí)線“為正弦曲線,在忽略空氣用力情況"沙提在MM'之間做周期性運(yùn)動(dòng)，可近似看作簡諧運(yùn)動(dòng)，B正確；C.由圖判斷出圖中實(shí)線b對應(yīng)振幅比實(shí)線”的振幅大，則實(shí)線6對應(yīng)的沙提，最大挖角比實(shí)線”的大，C錯(cuò)誤：D.由圖可知,實(shí)線b對應(yīng)波長比實(shí)線。的波長大，由波長公式4=vT薄木板水平勻速運(yùn)動(dòng),波速相同，可

以判斷出由單提的周期公式T=2”微帶入可知4>4,D錯(cuò)誤：故選AB四、受迫振動(dòng)和共振13.圖（a）為演示單搓共振的裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)依次讓不同的單擺先擺起來，觀察的擺P（圖中未標(biāo)出）能達(dá)到的最大振幅A和穩(wěn)定時(shí)的振動(dòng)頻率/,并描點(diǎn)記錄在圖（b）中，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到如圖（b）所示曲線。取重力加速度g=/m/$2,下列說法正確的是（ ）A.單擺P的固有頻率約為1HzB.裝置（a）中只有一個(gè)單揉的擺長約為1.0mC.當(dāng)單擺P穩(wěn)定時(shí)的振動(dòng)頻率為1.0Hz時(shí)，先振動(dòng)的單撰擺長約為0.25mD.單擺P的振動(dòng)周期總為2s【答案】C【詳解】A.圖（b）為單擺P的共振曲線，振幅最大時(shí)對應(yīng)的頻率050Hz接近或等「其固有頻率，A錯(cuò)誤;B.單擺P振幅最大時(shí),先振動(dòng)的單擺與P的固有周期相近或相同，P的固有周期約為2.0s,由7=2X求得其擺長約為1.0m,說明裝置中至少還有一個(gè)單擺的找長約為1.0m,故B錯(cuò)誤:C.“1單提P槍定時(shí)的振動(dòng)頻率為1.0Hz時(shí).先振動(dòng)的單授的同右Ajl.OHz,\\\T=2nl-,njf'.jl/：.約0.25m,故C正確;D.單擺P做受迫振動(dòng)的周期與光振動(dòng)的單提周期相同.故D錯(cuò)誤。故選C.14.鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行列車經(jīng)過鋼軌接縫處時(shí)，車輪就會(huì)受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng).普通鋼軌長為12.6m,列車固有振動(dòng)周期為0.28s,下列說法正確的是（ ）A.列車的危險(xiǎn)速率為45m/sB.列車過橋需要減速，是為了防止列車對橋壓力過大C.列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的D.減少鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行【答案】A【詳解】A.當(dāng)列車受到?jīng)_擊的周期等「固有振動(dòng)周期時(shí)公發(fā)生共振從而造成危險(xiǎn)，由題意可知列車的危險(xiǎn)速率為v=&=45m/s故A正確：TB.列車車輪經(jīng)過鋼筑接縫處時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)同時(shí)也會(huì)影響到路面本身,因此過橋需要減速，是為「防止橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象從而造成坍塌,列乍不能通過減速來降低對橋的壓力，故B錯(cuò)誤；