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

課時31選修3-4第11章機(jī)械振動機(jī)械波第一節(jié)機(jī)械振動一、單項(xiàng)選擇題1．一個彈簧振子，第一次被壓縮x后釋放做自由振動，周期為T1，第二次被壓縮2x后釋放做自由振動，周期為T2，則兩次振動周期之比T1∶T2為()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶4解析：選A.周期與振幅無關(guān)，故A正確．2．(2022年高考上海卷)做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的()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無關(guān)，周期不變頻率不變．又因?yàn)闆]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)，擺長為L，若在O點(diǎn)的豎直線上的O′點(diǎn)釘一個釘子，使OO′＝L/2，將單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、B、C間來回振動，若振動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，周期等于擺長為L的半個周期與擺長為eq\f(L,2)的半個周期之和，故D正確．4．(2022年安徽合肥一模)如圖所示，彈簧振子在振動過程中，振子從a到b歷時s，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時速度相同，若它從b再回到a的最短時間為s，則該振子的振動頻率為()A．1Hz B．HzC．2Hz D．Hz解析：選B.由簡諧運(yùn)動的對稱性可知，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的演示裝置，當(dāng)單擺A振動起來后，通過水平懸繩迫使單擺B、C振動，則下列說法正確的是()A．只有A、C擺振動周期相等B．A擺的振幅比B擺小C．B擺的振幅比C擺大D．A、B、C三擺的振動周期相等解析：選D.當(dāng)單擺A振動起來后，單擺B、C做受迫振動，做受迫振動的物體的周期(或頻率)等于驅(qū)動力的周期(或頻率)，選項(xiàng)A錯誤而D正確；當(dāng)物體的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，發(fā)生共振現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確而B錯誤．二、不定項(xiàng)選擇題6．做簡諧運(yùn)動的彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，則這段時間內(nèi)()A．振子的位移越來越大B．振子正向平衡位置運(yùn)動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.速度越來越大，說明振子正在向平衡位置運(yùn)動，位移變小，A錯B對；速度與位移反向，C錯D對．7．如圖所示是單擺做阻尼運(yùn)動的位移－時間圖線，下列說法中正確的是()A．?dāng)[球在P與N時刻的勢能相等B．?dāng)[球在P與N時刻的動能相等C．?dāng)[球在P與N時刻的機(jī)械能相等D．?dāng)[球在P時刻的機(jī)械能大于N時刻的機(jī)械能解析：選、N兩點(diǎn)表示擺球的位移大小相等，所以重力勢能相等，A對；P點(diǎn)的速度大，所以動能大，故B、C錯D對．8．(2022年高考寧夏理綜卷改編)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f.若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是()A．當(dāng)f＜f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B．當(dāng)f＞f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f解析：選BD.受迫振動的頻率總等于驅(qū)動力的頻率，D正確；驅(qū)動力頻率越接近固有頻率，受迫振動的振幅越大，B正確．9．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象如圖所示，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)振動頻率是4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是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，該簡諧運(yùn)動的周期為4s，頻率為Hz，在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是×4A＝20cm.第4s末的速度最大．在t＝1s和t＝3三、計(jì)算題10．如圖甲是一個單擺振動的情形，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)動為正方向．圖乙是這個單擺的振動圖象．根據(jù)圖象回答：(1)單擺振動的頻率是多大？(2)開始時刻擺球在何位置？(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x＝－4cm，故開始時刻擺球在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”載人飛船的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國航天技術(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間是1h，那么實(shí)際的時間是多少？(2)若要在月球上使該鐘與在地面上時一樣準(zhǔn)，擺長應(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T0，在月球上該鐘的周期為T，設(shè)在月球上指示的時間為t，則在月球上該鐘在時間t內(nèi)振動的次數(shù)N＝eq\f(t,T).設(shè)在地面上振動次數(shù)N時所指示的時間為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)際時間為eq\f(\r(6),6)h.(2)要使其與在地面上時走得一樣準(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)將擺長調(diào)為原來的eq\f(1,6).答案：(1)eq\f(\r(6),6)h(2)調(diào)為原來的eq\f(1,6)12．在心電圖儀、地震儀等儀器工作過程中，要進(jìn)行振動記錄，如圖甲所示是一個常用的記錄方法，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)小球振動時，勻速拉動紙帶(紙帶運(yùn)動方向與振子振動方向垂直)，筆就在紙帶上畫出一條曲線，如圖乙所示．(1)若勻速拉動紙帶的速度為1m/s，(2)作出P的振動圖象．(3)若拉動紙帶做勻加速運(yùn)動，且振子振動周期與原來相同，由圖丙中的數(shù)據(jù)求紙帶的加速度大?。馕觯?1)由題圖乙可知，當(dāng)紙帶勻速前進(jìn)20cm時，彈簧振子恰好完成一次全振動，由v＝eq\f(x,t)，可得t＝eq\f(x,v)＝e