備戰(zhàn)2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)第一節(jié) 機(jī)械振動練習(xí)

(建議用時：分鐘)一、選擇題高考北京)圖所示彈簧振子在M之做簡諧運動平衡位置為原點立Ox軸，向右為x軸方向．振子位于點開始計時，則其振動圖象()解析：選由意向右為x軸正方向振子位于點開始計因此t＝0時振的位移為正的最大值振動圖象為余弦函數(shù)，A項確．．如圖所示，在兩根等長的曲線下懸掛一個小可為質(zhì))組成了所謂的雙線擺若擺長為l，兩線與天花板的左、右兩側(cè)夾角均為，當(dāng)小球垂直紙面做簡諧運動時，其周期()A2C．π

llcos

B2D．π

2llsinα解析：D.根據(jù)公式T＝2π

l

，本題中l(wèi)＝α，故＝π

lsinα

，D正．如所示，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，已知甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的4倍簧振子做簡諧動的周期＝2

m中m為子的質(zhì)量為彈簧的勁度系數(shù)k細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程()A甲的振幅是乙的振幅的4倍B甲的振幅等于乙的振幅C．的最大速度是乙的最大速度的D．的動周期是乙的振動周期的E．甲的振動頻率是乙的振動頻率的倍解析：選BCD.線斷開前，根簧上的彈力大小相同彈簧的伸長量相同，線斷開，物都開始做簡諧運動簡諧運動的平衡置都在彈簧原長位所以它們的振幅相A錯B正；兩物做簡諧運動時動和勢能相互轉(zhuǎn)化總機(jī)械能保持不細(xì)斷開前彈簧的彈性勢能就是物塊開始簡諧運動時的機(jī)械能二者相根據(jù)機(jī)能守可知在振動過程它們的機(jī)械能相到平衡位置它們的彈性勢能為零動達(dá)到最二者相等因為甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的倍根動能公式可知甲的最大速是乙的最大速度的正彈簧振子做簡諧運動的周期公式T＝2π

m的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的倍k甲的振動周期是乙的振動周期的倍D確根據(jù)周期與頻率成反比可甲振動頻率是乙的振動頻率的

，錯．

1

惠斯利用擺的等時性原理制成了第一座擺鐘．如圖甲所示為日常生活中我們能見到的一種擺鐘，圖乙所示為擺的結(jié)構(gòu)示意圖盤定在擺桿上母可以沿擺桿上下移動在甲地走時準(zhǔn)確的擺鐘到乙地未做其他調(diào)整時擺動加快了，下列說法正確的()A甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動B甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動C．地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動D．地重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動解析由地到乙地擺動加則說明周期變T＝π則應(yīng)增加擺長，將螺母適當(dāng)向下移動．

l重加速度變大使期變小，．如圖甲所示為以O(shè)點平衡位置，A、B兩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()A在t＝0.2s，彈簧振子的加速度為正向最大B在t＝0.1st0.3s兩時刻，彈簧振子在同一位置C．t＝到t0.2s間內(nèi)，彈簧振子做加速度增大的減速運動D．t＝0.6s時彈振子有最小的彈性勢能E．在t＝t＝個時刻，振子速度都為零解析選BCE.t0.2s時彈振的位移為正向最大而彈簧振子的加速度與位移大小成正方與位移方向相反A錯；在t＝0.1與t0.3s兩時彈振子的位移相B正；t＝到t＝時間內(nèi)彈振子從平衡位置向最大位移處運位移逐漸增加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C正確；在t0.6s時，彈簧振子的位移為負(fù)向最大即彈簧的形變量最大，彈簧振子的彈性勢能，D錯；0.2st＝0.6s，振子在最大位移處，速度為零，正確．．(2019·寧大連模)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，動力的頻0率為f若驅(qū)動力的振幅保持不變，則下列說法正確的()A當(dāng)f<f時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增而減小0B當(dāng)f>f時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f小而增大0C．振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于0D．振系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于E．當(dāng)f＝時該振動系統(tǒng)一定發(fā)生共振0解析：2

受迫振動的振幅A隨驅(qū)動力的頻率變化的規(guī)律如圖所，然選項A錯誤，B正；穩(wěn)定時系統(tǒng)的頻率等于驅(qū)動力的頻，選項錯誤D正確；根據(jù)共振產(chǎn)生的條件可，當(dāng)ff時，該振動統(tǒng)一定發(fā)生共振，選正確．(2019·蘭一中高三質(zhì)如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法正確的)A甲、乙兩單擺的擺長相等B甲擺的振幅比乙擺大C．?dāng)[的機(jī)械能比乙擺大D．?dāng)[周期比乙擺大E．在t＝有正向最大加速度的是乙擺解析：ABE.從題圖上看出甲擺振幅，正確；由題圖知兩擺周期相等，則擺長相，兩球質(zhì)量關(guān)系不明確，法比較它們的機(jī)械能的大，A正，C、錯誤；t0.5s時乙擺球在負(fù)的最大位移，故有正向最大加速度，正．．(2016·考海南下列說法正確的()A在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比B彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變C．同一地點，當(dāng)擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周越小D．統(tǒng)穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率E．已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，就可知振子在任意時刻運動速度方向解析：ABD.在一地點，重加速度g為值，根據(jù)單擺周期公式T＝π

l

可知，期的平方與擺長成正比，故選項A正確；彈簧振子做簡諧振動時，只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒條件可，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不故項B正根據(jù)單擺周期公式＝π

l可知單的周期與質(zhì)量無關(guān)，選項C錯；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻，選項D正確若簧振子初始時刻在波峰或波谷位知道周期可以確定任意時刻運動速度的方若彈簧振子初始時刻不在波峰或波谷位，無法確定任意時刻運動的方，故項錯．．(2019·湖襄陽四中模擬)如圖甲所示為一彈簧振子自由振動(即簡諧運動)時的位移時間變化的圖象，圖乙為該彈簧振子在某外力的作用下做受迫振動時的位移隨時間變化的圖象，則下列說法正確的是()A由圖甲可知該彈簧振子的固有周期為B由圖乙可知彈簧振子的固有周期為sC．圖乙可知外力的周期為8sD．果變外力的周期，在接近4的近該彈簧振子的振幅較大E．如果改變外力的周期，在接近s的近該彈簧振子的振幅較大解析：選ACD.甲是彈簧振子自由振動時的圖，由圖甲可知其動的固有周期為A正確B錯誤；圖乙是彈簧振子在驅(qū)動力作用下的振動圖彈簧振子的振動周期等于驅(qū)動力的周期，s，C正確；當(dāng)固有周期與驅(qū)動力的周期相等其幅最驅(qū)力的周期越接近固有周期彈振子的振幅越正3

確，E錯誤．一游客在千島湖邊欲乘坐游船當(dāng)風(fēng)浪很大游上下浮動可游船浮動簡化成豎直方向的簡諧運動，振幅為，周期為3.0．當(dāng)船上升到最高點時，甲板剛好與碼頭地面平齊．地與甲板的高度差不超過cm時，游客能舒服地登船．在一個周期內(nèi)，游客能服登船的時間()A0.5sBC．1.0sD1.5s2π解析：C.由動周期T＝、、＝cm知，船做簡諧運動的振動方程x＝AT

＝2πt(cm)一個周期＝cm時得t＝s＝1.25客能舒服登船的時間tt－t＝1.0，1221選項正，項ABD錯．11．濟(jì)南模甲、乙兩彈簧振子，振動圖象如圖所示，則可()A兩彈簧振子完全相同B兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F∶＝∶1C．子甲速度為零時，振子乙速度最大D．振的振動頻率之比∶＝1E．振子甲加速度為零時，振子乙速度最大解析：從圖象中可以看，兩彈簧振子周期之比∶＝∶1，得頻率之比f∶＝∶，正確；彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)k有周不同，說兩彈簧振子不A錯；由于彈簧的勁度系數(shù)k一定相同，所以兩振子所受回復(fù)力F＝－kx)的最大值之比F∶不定為2∶1，錯；由簡諧運動的特點可，振子到達(dá)平衡位置時位移為，速最大；在振子到達(dá)最大位移處，速度為，從圖象中可以看，振子甲到達(dá)最大位移處，子乙恰好到達(dá)平衡位置，正確，理也正確．(2019·溫八校聯(lián)考)如圖所示能在絕緣光滑水平面上做簡諧運動的彈簧振子放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球在O點，彈簧處于原長A為關(guān)于O稱的兩個位置，現(xiàn)在使小球帶上負(fù)電，并讓小球從B點止釋放，那么下列說法不正確的()A小球仍然能在A、B間簡諧運動，O點其平衡位置B小球從運到的過程中，動能一定先增大后減小C．球仍然能做簡諧運動，但其平衡位置不在O點D．球可能再做簡諧運動E．小球從點動到點其動能的增加量一定等于電勢能的減少量解析選ABD.小在勻強(qiáng)電場中受到水平向左的電場設(shè)該電場力大小為F小球合力為零的位置應(yīng)0該在O點側(cè)設(shè)設(shè)O點間距為彈簧勁度系數(shù)為則＝；水平向右為正方當(dāng)110小球從O點右運動的位移為x時回力＝－＋kx－x)＝－所以小球會以點平衡位置做簡諧101運動，選項AD錯C正；因為知道A點平衡位點位置關(guān)系，以不能確定球從B運1到的程，能如何變選項B錯；小球做簡諧運的過程，小球的動能和電勢能及彈簧的彈性勢能之和守恒，球從B點動到點彈的彈性勢能不，所以小球動能的增加量一定等于電勢能的減4

222222a222a少量，項正確．222222a222a二、非選擇題．某同學(xué)利用單擺測量重力加速度．(1)為了使測量誤差盡量小，下列法正確的_．A組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線C．驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D．長定的情況下，擺的振幅盡量大(2)如圖所示，在物理支架的豎直柱上固定有擺長約1的擺．實驗時，由僅有量程為20cm、精度為mm的板刻度尺于他先使擺球自然下垂豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點，測出單擺的周期T；然后保持懸點位置不變，設(shè)法將擺長縮短一些，再次使擺球然下垂，用同樣方1法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點，并測出單擺的周期；后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點之間的距2離Δ.用上述測量結(jié)果，寫出重力加速度的達(dá)式g．解析：(1)組裝單擺時，懸線應(yīng)選不易伸長的細(xì)線；擺球選擇體積小、密度大的擺球；單擺擺動時同一豎直面內(nèi)擺動；擺的振幅盡量小一，項B、正．(2)設(shè)單擺的周期為T時長為L，期T時擺長為L1

2則T＝π1

L1

①T＝π2

L2

②且LLΔL1

③4πΔL聯(lián)立①②③式得＝.T－T14πΔL答案：(1)BC(2)T－1．有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在里利用先進(jìn)的DIS系較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期與擺長l的系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機(jī)繪制了

2

－l圖，如圖甲所示，去北大的同學(xué)所測實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線選填”B．外，在南大做探究的同學(xué)l還利用計算機(jī)繪制了、b兩擺