2022高考物理總復(fù)習(xí)優(yōu)化方案人教版課時(shí)作業(yè)及解析機(jī)械振動(dòng)

課時(shí)31選修3-4第11章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波第一節(jié)機(jī)械振動(dòng)一、單項(xiàng)選擇題1．一個(gè)彈簧振子，第一次被壓縮x后釋放做自由振動(dòng)，周期為T(mén)1，第二次被壓縮2x后釋放做自由振動(dòng)，周期為T(mén)2，則兩次振動(dòng)周期之比T1∶T2為()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶4解析：選A.周期與振幅無(wú)關(guān)，故A正確．2．(2022年高考上海卷)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2，則單擺振動(dòng)的()A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變C．頻率不變，振幅改變 D．頻率改變，振幅不變解析：選C.由單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))知周期只與l、g有關(guān)，與m和v無(wú)關(guān)，周期不變頻率不變．又因?yàn)闆](méi)改變質(zhì)量前，設(shè)單擺最低點(diǎn)與最高點(diǎn)高度差為h，最低點(diǎn)速度為v，mgh＝eq\f(1,2)mv2.質(zhì)量改變后：4mgh′＝eq\f(1,2)·4m·(eq\f(v,2))2，可知h′≠h，振幅改變．故選C.3．(2022年金華模擬)如圖所示，一單擺懸于O點(diǎn)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，若在O點(diǎn)的豎直線上的O′點(diǎn)釘一個(gè)釘子，使OO′＝L/2，將單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、B、C間來(lái)回振動(dòng)，若振動(dòng)中擺線與豎直方向夾角小于10°，則此擺的周期是()A．2πeq\r(\f(L,g)) B．2πeq\r(\f(L,2g))C．2π(eq\r(\f(L,g))＋eq\r(\f(L,2g))) D．π(eq\r(\f(L,g))＋eq\r(\f(L,2g)))解析：選D.此擺為復(fù)合擺，周期等于擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的半個(gè)周期與擺長(zhǎng)為eq\f(L,2)的半個(gè)周期之和，故D正確．4．(2022年安徽合肥一模)如圖所示，彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中，振子從a到b歷時(shí)s，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)速度相同，若它從b再回到a的最短時(shí)間為s，則該振子的振動(dòng)頻率為()A．1Hz B．HzC．2Hz D．Hz解析：選B.由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，tOb＝s，tbc＝s，故eq\f(T,4)＝s，解得T＝s，f＝eq\f(1,T)＝Hz，選項(xiàng)B正確．5．(2022年江蘇泰州聯(lián)考)如圖所示為受迫振動(dòng)的演示裝置，當(dāng)單擺A振動(dòng)起來(lái)后，通過(guò)水平懸繩迫使單擺B、C振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．只有A、C擺振動(dòng)周期相等B．A擺的振幅比B擺小C．B擺的振幅比C擺大D．A、B、C三擺的振動(dòng)周期相等解析：選D.當(dāng)單擺A振動(dòng)起來(lái)后，單擺B、C做受迫振動(dòng)，做受迫振動(dòng)的物體的周期(或頻率)等于驅(qū)動(dòng)力的周期(或頻率)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤而D正確；當(dāng)物體的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率時(shí)，發(fā)生共振現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確而B(niǎo)錯(cuò)誤．二、不定項(xiàng)選擇題6．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子在某段時(shí)間內(nèi)速度越來(lái)越大，則這段時(shí)間內(nèi)()A．振子的位移越來(lái)越大B．振子正向平衡位置運(yùn)動(dòng)C．振子的速度與位移同向D．振子的速度與位移反向解析：選BD.速度越來(lái)越大，說(shuō)明振子正在向平衡位置運(yùn)動(dòng)，位移變小，A錯(cuò)B對(duì)；速度與位移反向，C錯(cuò)D對(duì)．7．如圖所示是單擺做阻尼運(yùn)動(dòng)的位移－時(shí)間圖線，下列說(shuō)法中正確的是()A．?dāng)[球在P與N時(shí)刻的勢(shì)能相等B．?dāng)[球在P與N時(shí)刻的動(dòng)能相等C．?dāng)[球在P與N時(shí)刻的機(jī)械能相等D．?dāng)[球在P時(shí)刻的機(jī)械能大于N時(shí)刻的機(jī)械能解析：選、N兩點(diǎn)表示擺球的位移大小相等，所以重力勢(shì)能相等，A對(duì)；P點(diǎn)的速度大，所以動(dòng)能大，故B、C錯(cuò)D對(duì)．8．(2022年高考寧夏理綜卷改編)某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f.若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)f＜f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B．當(dāng)f＞f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f解析：選BD.受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，D正確；驅(qū)動(dòng)力頻率越接近固有頻率，受迫振動(dòng)的振幅越大，B正確．9．一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20C．第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零D．在t＝1s和t＝3s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同解析：選B.讀圖可知，該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為4s，頻率為Hz，在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是×4A＝20cm.第4s末的速度最大．在t＝1s和t＝3三、計(jì)算題10．如圖甲是一個(gè)單擺振動(dòng)的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置．設(shè)擺球向右運(yùn)動(dòng)為正方向．圖乙是這個(gè)單擺的振動(dòng)圖象．根據(jù)圖象回答：(1)單擺振動(dòng)的頻率是多大？(2)開(kāi)始時(shí)刻擺球在何位置？(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，解析：(1)由x－t圖可知：T＝s，所以f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,Hz＝Hz.(2)t＝0時(shí)x＝－4cm，故開(kāi)始時(shí)刻擺球在B(3)根據(jù)T＝2πeq\r(\f(l,g))，所以l＝eq\f(T2g,4π2)＝0.16m.答案：(1)Hz(2)B點(diǎn)(3)0.1611．(2022年麗水模擬)“嫦娥二號(hào)”載人飛船的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)航天技術(shù)新的突破．如果宇航員將在地面上校準(zhǔn)的擺鐘拿到月球上去．(1)若此鐘在月球上記錄的時(shí)間是1h，那么實(shí)際的時(shí)間是多少？(2)若要在月球上使該鐘與在地面上時(shí)一樣準(zhǔn)，擺長(zhǎng)應(yīng)如何調(diào)節(jié)？(已知g月＝eq\f(g地,6))解析：(1)設(shè)在地球上該鐘的周期為T(mén)0，在月球上該鐘的周期為T(mén)，設(shè)在月球上指示的時(shí)間為t，則在月球上該鐘在時(shí)間t內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)N＝eq\f(t,T).設(shè)在地面上振動(dòng)次數(shù)N時(shí)所指示的時(shí)間為t0，則有N＝eq\f(t0,T0)，所以eq\f(t,T)＝eq\f(t0,T0)又T＝2πeq\r(\f(l,g))所以t0＝eq\f(T0,T)·t＝eq\r(\f(g月,g地))·t＝eq\f(\r(6),6)×1h＝eq\f(\r(6),6)h所以地面上的實(shí)際時(shí)間為eq\f(\r(6),6)h.(2)要使其與在地面上時(shí)走得一樣準(zhǔn)應(yīng)使T＝T0，即eq\f(l地,g地)＝eq\f(l月,g月)，l月＝eq\f(g月,g地)·l地＝eq\f(1,6)l地．應(yīng)將擺長(zhǎng)調(diào)為原來(lái)的eq\f(1,6).答案：(1)eq\f(\r(6),6)h(2)調(diào)為原來(lái)的eq\f(1,6)12．在心電圖儀、地震儀等儀器工作過(guò)程中，要進(jìn)行振動(dòng)記錄，如圖甲所示是一個(gè)常用的記錄方法，在彈簧振子的小球上安裝一支記錄用筆P，在下面放一條白紙帶．當(dāng)小球振動(dòng)時(shí)，勻速拉動(dòng)紙帶(紙帶運(yùn)動(dòng)方向與振子振動(dòng)方向垂直)，筆就在紙帶上畫(huà)出一條曲線，如圖乙所示．(1)若勻速拉動(dòng)紙帶的速度為1m/s，(2)作出P的振動(dòng)圖象．(3)若拉動(dòng)紙帶做勻加速運(yùn)動(dòng)，且振子振動(dòng)周期與原來(lái)相同，由圖丙中的數(shù)據(jù)求紙帶的加速度大小．解析：(1)由題圖乙可知，當(dāng)紙帶勻速前進(jìn)20cm時(shí)，彈簧振子恰好完成一次全振動(dòng)，由v＝eq\f(x,t)，可得t＝eq\f(x,v)＝e