簡諧振動單元檢測,帶答案解析

簡諧振動單元檢測〔帶答案解析〕一．選擇題〔共28小題〕1．如圖甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以O(shè)點為平衡位置，在a、b兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示．由振動圖象可以得知〔〕A．振子的振動周期等于t1B．在t=0時刻，振子的位置在a點C．在t=t1時刻，振子的速度為零D．從t1到t2，振子正從O點向b點運動2．質(zhì)點運動的位移*與時間t的關(guān)系如下圖，其中做機械振動的是〔〕A． B． C． D．3．如下圖，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度*圍內(nèi)，A和B一起在光滑水平面上作往復(fù)運動〔不計空氣阻力〕，并保持相對靜止．則以下說法中正確的選項是〔〕A．A和B均作簡諧運動B．作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比C．B對A的靜摩擦力對A做功，而A對B的靜摩擦力對B不做功D．B對A的靜摩擦力始終對A做正功，而A對B的靜摩擦力始終對B做負(fù)功4．一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖中a、b所示，則〔〕A．該波的振幅可能是20cmB．該波的波長可能是8.4mC．該波的波速可能是10.5m/sD．該波由a傳播到b可能歷時7s5．如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動．以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達(dá)式為y=0.1sin〔2.5πt〕m．t=0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下：t=0.6s時，小球恰好與物塊處于同一高度．取重力加速度的大小g=10m/s2．以下判斷正確的選項是〔〕A．h=1.7mB．簡諧運動的周期是0.8sC．0.6s內(nèi)物塊運動的路程是0.2mD．t=0.4s時，物塊與小球運動方向相反6．一列橫波沿水平放置的彈性繩向右傳播，繩上兩質(zhì)點A、B的平衡位置相距波長，B位于A右方．t時刻A位于平衡位置上方且向上運動，再經(jīng)過周期，B位于平衡位置〔〕A．上方且向上運動 B．上方且向下運動C．下方且向上運動 D．下方且向下運動7．做簡諧運動的彈簧振子，每次通過平衡位置與最大位移處之間的*點時，以下哪組物理量完全一樣〔〕A．回復(fù)力、加速度、速度 B．回復(fù)力、加速度、動能C．回復(fù)力、速度、彈性勢能 D．加速度、速度、機械能8．光滑的水平面疊放有質(zhì)量分別為m和的兩木塊，下方木塊與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如下圖．兩木塊之間的最大靜摩擦力為f，為使這兩個木塊組成的系統(tǒng)象一個整體一樣地振動，系統(tǒng)的最大振幅為〔〕A． B． C． D．9．如下圖，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上作振幅為A的簡諧運動，當(dāng)物體振動到最高點時，彈簧正好為原長．則物體在振動過程中〔〕A．物體在最低點時的彈力大小應(yīng)為2mgB．彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變C．彈簧的最大彈性勢能等于2mgAD．物體的最大動能應(yīng)等于mgA10．裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如下圖．將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開場計時，在一定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動．假設(shè)取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動的圖象中可能正確的選項是〔〕A． B． C． D．11．一單擺做簡諧振動，對擺球所經(jīng)過的任何一點來說，相繼兩次通過該點時，擺球的〔〕A．速度必一樣 B．加速度必一樣 C．動量必一樣 D．動能必一樣12．公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板．一段時間內(nèi)貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動，周期為T．取豎直向上為正方向，以*時刻作為計時起點，即t=0，其振動圖象如下圖，則〔〕A．t=時，貨物對車廂底板的壓力最大B．t=時，貨物對車廂底板的壓力最小C．t=時，貨物對車廂底板的壓力最大D．t=時，貨物對車廂底板的壓力最小13．如下圖，一個彈簧振子在A、B兩點之間作簡諧運動，*時刻物體正經(jīng)過C點向上運動，速度大小為vc，OC=a，物體的質(zhì)量為M振動周期為T，則從此時刻開場的半個周期內(nèi)〔〕A．重力做功2mga B．重力沖量為C．回復(fù)力做功為零 D．回復(fù)力的沖量為014．一單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖，以下說法正確的選項是〔〕A．t1時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小B．t2時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小C．t3時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最大D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大15．做簡諧振動的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時，可能不同的物理量是〔〕A．位移 B．速度 C．加速度 D．回復(fù)力16．如圖1所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動．取向右為正方向，振子的位移*隨時間t的變化如圖2所示，以下說法正確的選項是〔〕A．t=0.8s時，振子的速度方向向左B．t=0.2s時，振子在O點右側(cè)6cm處C．t=0.4s和t=1.2s時，振子的加速度完全一樣D．t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小17．如下圖，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子．為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則〔〕A．它們的振幅不能大于fB．它們的振幅不能大于fC．它們的最大加速度不能大于D．它們的最大加速度不能大于18．如下圖是一彈簧振子在水平面內(nèi)作簡諧運動的振動圖象，則振動系統(tǒng)在〔〕A．t3和t4時刻，振子具有不同的動能和速度B．t3和t5時刻，振子具有一樣的動能和不同的速度C．t1和t4時刻，振子具有一樣的加速度D．t2和t5時刻，振子所受的回復(fù)力大小之比為2：119．一列向*軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如下圖，A、B、C分別是*=0、*=1m和*=2m處的三個質(zhì)點．該波周期為4s，則〔〕A．對質(zhì)點A來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它做正功B．對質(zhì)點A來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它做負(fù)功C．對質(zhì)點B和C來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它們做功一樣D．對質(zhì)點B和C來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它們做功不一樣20．如圖〔甲〕所示，小球在內(nèi)壁光滑的固定半圓形軌道最低點附近做小角度振動，其振動圖象如圖〔乙〕所示，以下說法正確的選項是〔〕A．t1時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最小B．t2時刻小球速度最大，軌道對它的支持力最小C．t3時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大D．t4時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大21．如下圖，用兩根等長的輕線懸掛一個小球，設(shè)繩長L和角α，當(dāng)小球垂直于紙面做簡諧運動時，其周期表達(dá)式為〔〕A．π B．2π C．2π D．2π22．如圖，O點為彈簧振子的平衡位置，小球在B、C間做無摩擦的往復(fù)運動．則小球〔〕A．在O點速度最大 B．在O點速度最小C．在B點速度最大 D．在C點速度最大23．如下圖，在質(zhì)量為M的支架上用一輕質(zhì)彈簧掛有質(zhì)量均為m〔M≥m〕的A、B兩物體，支架放在水平地面上，開場各物體都靜止，突然剪斷A、B間的連線，此后A做簡諧運動．當(dāng)運動到最高點時，支架對地面的壓力為〔〕A．Mg B．〔M﹣m〕g C．〔M+m〕g D．〔M+2m〕g24．如下圖的單擺，擺球a向右擺動到最低點時，恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動平面不變．碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h，擺動的周期為T，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍，碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半．則碰撞后〔〕A．?dāng)[動的周期為B．?dāng)[動的周期為C．?dāng)[球的最高點與最低點的高度差為0.3hD．?dāng)[球的最高點與最低點的高度差為0.25h25．在科學(xué)研究中，科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同現(xiàn)象進展比擬，找出其共同點，進一步推測未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律．法國物理學(xué)家?guī)靷愒谘芯慨惙N電荷的吸引問題時，曾將扭秤的振動周期與電荷間距離的關(guān)系類比單擺的振動周期與擺球到地心距離的關(guān)系．單擺擺長為l，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，則單擺振動周期T與距離r的關(guān)系式為〔〕A．T=2πr B．T=2πr C．T= D．T=2πl(wèi)26．細(xì)長輕繩下端栓一小球構(gòu)成單擺，在懸掛點正下方擺長處有一個能擋住擺線的釘子A，如下圖，現(xiàn)將單擺向左方拉開一個小角度，然后無初速度地釋放，對于以后的運動，以下說法正確的選項是〔〕A．?dāng)[球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期小B．?dāng)[球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣C．?dāng)[球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等D．?dāng)[球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的兩倍27．如下圖為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，以下說法中正確的選項是〔〕A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機械能比乙擺大D．在t=0.5s時有正向最大加速度的是乙擺E．由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?8．?dāng)[球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點高度一樣，其振動圖象如下圖．選懸掛點所在水平面為重力勢能的參考面，由圖可知〔〕A．甲、乙兩單擺的擺長之比是B．ta時刻甲、乙兩單擺的擺角相等C．tb時刻甲、乙兩單擺的勢能差最大D．tc時刻甲、乙兩單擺的速率相等二．多項選擇題〔共1小題〕29．以下說法正確的選項是〔〕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．在同一地點，當(dāng)擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小D．系統(tǒng)做穩(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．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的方向三．解答題〔共1小題〕30．一輕彈簧直立在地面上，其勁度系數(shù)為k=400N/m，彈簧的上端與盒子A連接在一起，盒子內(nèi)裝有物體B，B的上下外表恰與盒子接觸，如下圖，A和B的質(zhì)量mA=mB=1kg，g=10m/s2，不計阻力，先將A向上抬高使彈簧伸長5cm后從靜止釋放，A和B一起做上下方向的簡諧運動，彈簧的彈性勢能決定于彈簧的形變大小，試求：〔1〕盒子A的振幅；〔2〕盒子A的最大速度；〔3〕當(dāng)A、B的位移為正的最大和負(fù)的最大時，A對B的作用力的大小分別是多少．〔令向上方向為正方向〕參考答案與試題解析一．選擇題〔共28小題〕1．〔2015?**模擬〕如圖甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以O(shè)點為平衡位置，在a、b兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示．由振動圖象可以得知〔〕A．振子的振動周期等于t1B．在t=0時刻，振子的位置在a點C．在t=t1時刻，振子的速度為零D．從t1到t2，振子正從O點向b點運動【解答】解：A、振子的周期是振子完成一個周期性變化所用的時間，由圖直接讀出其周期T=2t1；故A錯誤；B、由圖乙知在t=0時刻，振子的位移為零，正通過平衡位置，所以振子的位置在O點，故B錯誤；C、在t=t1時刻，振子的位移為零，正通過平衡位置，速度最大，故C錯誤；D、從t1到t2，振子的位移從0變化到正向最大，說明正從O點向b點運動．故D正確．應(yīng)選：D．2．〔2015?**〕質(zhì)點運動的位移*與時間t的關(guān)系如下圖，其中做機械振動的是〔〕A． B． C． D．【解答】解：根據(jù)機械能振動的定義可知，ABC均在*一平衡位置附近振動，故ABC均為機械振動；而D中的物體沒有振動過程；應(yīng)選：ABC．3．〔2006?**〕如下圖，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度*圍內(nèi)，A和B一起在光滑水平面上作往復(fù)運動〔不計空氣阻力〕，并保持相對靜止．則以下說法中正確的選項是〔〕A．A和B均作簡諧運動B．作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比C．B對A的靜摩擦力對A做功，而A對B的靜摩擦力對B不做功D．B對A的靜摩擦力始終對A做正功，而A對B的靜摩擦力始終對B做負(fù)功【解答】解：A、A和B﹣起在光滑水平面上做往復(fù)運動，回復(fù)力F=﹣k*，故都做簡諧運動．故A正確；B、設(shè)彈簧的形變量為*，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B的質(zhì)量分別為M和m，根據(jù)牛頓第二定律得到整體的加速度為a=，對A：f=Ma=，可見，作用在A上的靜摩擦力大小f與彈簧的形變量*成正比．故B正確；C、在簡諧運動過程中，B對A的靜摩擦力與位移方向一樣或相反，B對A的靜摩擦力對A做功，同理，A對B的靜摩擦力對B也做功．故C錯誤；D、當(dāng)AB離開平衡位置時，B對A的靜摩擦力做負(fù)功，A對B的靜摩擦力做正功，當(dāng)AB靠近平衡位置時，B對A的靜摩擦力做正功，A對B的靜摩擦力做負(fù)功．故D錯誤；應(yīng)選AB．4．〔2008?**〕一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖中a、b所示，則〔〕A．該波的振幅可能是20cmB．該波的波長可能是8.4mC．該波的波速可能是10.5m/sD．該波由a傳播到b可能歷時7s【解答】解：A、由圖可知，波的周期為4s，振幅為10cm，故A錯誤；B、由圖可知，在0時刻a在負(fù)向最大位置處，b在平衡位置向正方向運動，而波由a向b傳播，則ab間距離與波長關(guān)系為l=〔n+〕λ=λ〔n=0，1，2，3﹣﹣﹣﹣﹣﹣〕，將8.4m代入n無解，故B錯誤；C、由B可知λ=m，由v=可知，v=m/s=m/s〔n=0、1、2﹣﹣﹣﹣﹣﹣〕，將10.5m/s代入，n無解，故C錯誤；D、由a到b需要的時間t==〔4n+3〕s，當(dāng)n=1時，t=7s，故D正確；應(yīng)選D．5．〔2015?**〕如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動．以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達(dá)式為y=0.1sin〔2.5πt〕m．t=0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下：t=0.6s時，小球恰好與物塊處于同一高度．取重力加速度的大小g=10m/s2．以下判斷正確的選項是〔〕A．h=1.7mB．簡諧運動的周期是0.8sC．0.6s內(nèi)物塊運動的路程是0.2mD．t=0.4s時，物塊與小球運動方向相反【解答】解：A、由振動方程式可得，t=0.6s物體的位移為y=0.1sin〔2.5π×0.6〕=﹣0.1m；則對小球有：h+=gt2解得h=1.7m；故A正確；B、由公式可知，簡諧運動的周期T===0.8s；故B正確；C、振幅為0.1m；故0.6s內(nèi)物塊運動的路程為3A=0.3m；故C錯誤；D、t=0.4s=，此時物體在平衡位置向下振動，則此時物塊與小球運動方向一樣，故D錯誤；應(yīng)選：AB．6．〔2014?**〕一列橫波沿水平放置的彈性繩向右傳播，繩上兩質(zhì)點A、B的平衡位置相距波長，B位于A右方．t時刻A位于平衡位置上方且向上運動，再經(jīng)過周期，B位于平衡位置〔〕A．上方且向上運動 B．上方且向下運動C．下方且向上運動 D．下方且向下運動【解答】解：波向右傳播，據(jù)題意：t時刻A位于平衡位置上方且向上運動時，B位于平衡位置的上方，速度方向向下，再經(jīng)過周期，B位于平衡位置下方且向下運動．故D正確．應(yīng)選：D．7．〔2015?黃浦區(qū)二?！匙龊喼C運動的彈簧振子，每次通過平衡位置與最大位移處之間的*點時，以下哪組物理量完全一樣〔〕A．回復(fù)力、加速度、速度 B．回復(fù)力、加速度、動能C．回復(fù)力、速度、彈性勢能 D．加速度、速度、機械能【解答】解：振動質(zhì)點的位移是指離開位置的位移，做簡諧運動的物體，每次通過同一位置時，位移一定一樣；過同一位置，可能離開平衡位置，也可能向平衡位置運動，故速度有兩個可能的方向，不一定一樣；回復(fù)力F=﹣k*，由于*一樣，故F一樣；加速度a=﹣，經(jīng)過同一位置時，*一樣，故加速度a一樣；經(jīng)過同一位置，速度大小一定相等，故動能一定一樣，彈性勢能、機械能也一樣；故ACD錯誤，B正確；應(yīng)選：B．8．〔2008?**〕光滑的水平面疊放有質(zhì)量分別為m和的兩木塊，下方木塊與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如下圖．兩木塊之間的最大靜摩擦力為f，為使這兩個木塊組成的系統(tǒng)象一個整體一樣地振動，系統(tǒng)的最大振幅為〔〕A． B． C． D．【解答】解：對整體最大振幅時有kA=〔m+〕aa=隔離分析，當(dāng)最大振幅時，兩木塊間的摩擦力到達(dá)最大靜摩擦力．f=a=所以A=．故C正確，A、B、D錯誤．應(yīng)選C．9．〔2005?**模擬〕如下圖，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上作振幅為A的簡諧運動，當(dāng)物體振動到最高點時，彈簧正好為原長．則物體在振動過程中〔〕A．物體在最低點時的彈力大小應(yīng)為2mgB．彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變C．彈簧的最大彈性勢能等于2mgAD．物體的最大動能應(yīng)等于mgA【解答】解：A、小球做簡諧運動的平衡位置處，mg=k*，*=．當(dāng)物體振動到最高點時，彈簧正好為原長，可知*=A．所以在最低點時，形變量為2A．彈力大小為2mg．故A正確．B、在運動的過程中，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，彈簧的彈性勢能、物體的動能、重力勢能之和不變．故B錯誤．C、從最高點到最低點，動能變化為0，重力勢能減小2mgA，則彈性勢能增加2mgA．而初位置彈性勢能為0，在最低點彈性勢能最大，為2mgA．故C正確．D、在平衡位置動能最大，由最高點到平衡位置，重力勢能減小mgA，動能和彈性勢能增加，所以物體的最大動能不等于mgA．故D錯誤．應(yīng)選AC．10．〔2012?**〕裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如下圖．將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開場計時，在一定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動．假設(shè)取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動的圖象中可能正確的選項是〔〕A． B． C． D．【解答】解：根據(jù)題中規(guī)定的正方向，開場計時時刻位移為正的最大值，由于簡諧運動的圖象是正弦或余弦曲線，可知D正確．應(yīng)選D．11．〔2015春?**校級月考〕一單擺做簡諧振動，對擺球所經(jīng)過的任何一點來說，相繼兩次通過該點時，擺球的〔〕A．速度必一樣 B．加速度必一樣 C．動量必一樣 D．動能必一樣【解答】解：單擺做簡諧振動，通過同一點，回復(fù)力一樣，所以加速度一樣，速度大小相等，但方向不一定一樣，所以動量不一定一樣，動能是標(biāo)量，動能一樣．故B、D正確，A、C錯誤．應(yīng)選BD．12．〔2004?**〕公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板．一段時間內(nèi)貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動，周期為T．取豎直向上為正方向，以*時刻作為計時起點，即t=0，其振動圖象如下圖，則〔〕A．t=時，貨物對車廂底板的壓力最大B．t=時，貨物對車廂底板的壓力最小C．t=時，貨物對車廂底板的壓力最大D．t=時，貨物對車廂底板的壓力最小【解答】解：A、在t=時刻，由圖看出，貨物的位移為正向最大，則貨物的加速度為負(fù)向最大，即加速度向下最大，根據(jù)牛頓第二定律可知，貨物受到的彈力最小，則貨物對車廂底板的壓力最小．故A錯誤．B、在t=時刻，貨物的位移為零，加速度為零，彈簧的彈力大小等于貨物的重力，而在t=時刻，貨物的彈簧小于貨物的重力，說明在t=時刻，彈簧的彈力不是最小，則貨物對車廂底板的壓力不是最小．故B錯誤．C、D在t=時刻，由圖看出，貨物的位移為負(fù)向最大，則貨物的加速度為正向最大，即加速度向上最大，根據(jù)牛頓第二定律可知，貨物受到的彈力最大，則貨物對車廂底板的壓力最大．故C正確，D錯誤．應(yīng)選C．13．〔2012?和平區(qū)校級一?！橙缦聢D，一個彈簧振子在A、B兩點之間作簡諧運動，*時刻物體正經(jīng)過C點向上運動，速度大小為vc，OC=a，物體的質(zhì)量為M振動周期為T，則從此時刻開場的半個周期內(nèi)〔〕A．重力做功2mga B．重力沖量為C．回復(fù)力做功為零 D．回復(fù)力的沖量為0【解答】解：A、經(jīng)過半個周期后，到達(dá)平衡位置下方a處，物體的位移向下，為2a，故重力做功為2mga，故A正確；B、時間為，故重力的沖量為mg?T，故B正確；C、合力充當(dāng)回復(fù)力，根據(jù)動能定理，合力做功等于動能的增加量，為零，故回復(fù)力做功為零，故C正確；D、根據(jù)動量定理，合力沖量等于動量的變化，由于動量的變化為2mvc，故合力的沖量為2mvc，合力充當(dāng)回復(fù)力，故D錯誤；應(yīng)選ABC．14．〔2006?**〕一單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖，以下說法正確的選項是〔〕A．t1時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小B．t2時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小C．t3時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最大D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大【解答】解：如下圖是擺球的位移與時間圖象，當(dāng)處于0、t2、t4時刻時，位移為零，速度最大，而處于t1、t3時刻時，位移為最大，速度最零．由于向心力是由線的拉力與球的重力提供的，當(dāng)速度最大時，所需要的向心力也最大，則線的拉力也最大．應(yīng)選：D．15．〔2013?**〕做簡諧振動的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時，可能不同的物理量是〔〕A．位移 B．速度 C．加速度 D．回復(fù)力【解答】解：A、振動物體的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次經(jīng)過同一位置時位移一樣，故A錯誤；B、由于經(jīng)過同一位置時速度有兩種不同的方向，所以做簡諧振動的質(zhì)點每次經(jīng)過同一位置時，速度可能不一樣，故B正確；C、加速度總與位移大小成正比，方向相反，每次經(jīng)過同一位置時位移一樣，加速度必定一樣，故C錯誤；D、回復(fù)力總與位移大小成正比，方向相反，每次經(jīng)過同一位置時位移一樣，回復(fù)力必定一樣，故D錯誤；應(yīng)選：B．16．〔2014?臺江區(qū)校級模擬〕如圖1所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動．取向右為正方向，振子的位移*隨時間t的變化如圖2所示，以下說法正確的選項是〔〕A．t=0.8s時，振子的速度方向向左B．t=0.2s時，振子在O點右側(cè)6cm處C．t=0.4s和t=1.2s時，振子的加速度完全一樣D．t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小【解答】解：A、由圖象2知t=0.8s時，振子在平衡位置向負(fù)方向運動，所以速度方向向左，A正確；B、t=0.2s時，振子遠(yuǎn)離平衡位置運動，速度逐漸減小，應(yīng)在O點右側(cè)大于6cm處，B錯誤；C、t=0.4s和t=1.2s時，振子的加速度大小一樣，方向相反，C錯誤；D、t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子向平衡位置運動，速度逐漸增大，D錯誤；應(yīng)選A17．〔2016春?**校級期末〕如下圖，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子．為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則〔〕A．它們的振幅不能大于fB．它們的振幅不能大于fC．它們的最大加速度不能大于D．它們的最大加速度不能大于【解答】解：當(dāng)A和B在振動過程中恰好不發(fā)生相對滑動時，AB間靜摩擦力到達(dá)最大，此時AB到達(dá)最大位移處．根據(jù)牛頓第二定律，以A為研究對象，最大加速度：a=以整體為研究對象：kA=〔M+m〕a聯(lián)立兩式得到最大振幅：A=應(yīng)選：BD．18．〔2016春?**校級月考〕如下圖是一彈簧振子在水平面內(nèi)作簡諧運動的振動圖象，則振動系統(tǒng)在〔〕A．t3和t4時刻，振子具有不同的動能和速度B．t3和t5時刻，振子具有一樣的動能和不同的速度C．t1和t4時刻，振子具有一樣的加速度D．t2和t5時刻，振子所受的回復(fù)力大小之比為2：1【解答】解：A、t3和t4時刻，振子相對于平衡位置的位移大小相等，速度的大小相等，運動方向也是一樣的，都沿著負(fù)方向，所以振子具有一樣的動能和速度，選項A錯誤．B、t3和t5時刻，振子相對于平衡位置的位移大小相等，速度的大小相等，運動方向是不一樣的，所以振子具有一樣的動能和不同的速度，選項B正確．C、t1和t4時刻，振子的位移一個為正，一個為負(fù)，回復(fù)力的向相反，所以加速度的方向是相反的，加速度不同，選項C錯誤．D、t2和t5時刻，位移的大小分別為6cm和3cm，所以振子所受的回復(fù)力大小之比為2：1，選項D正確．應(yīng)選：BD19．〔2012?**三?！骋涣邢?軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如下圖，A、B、C分別是*=0、*=1m和*=2m處的三個質(zhì)點．該波周期為4s，則〔〕A．對質(zhì)點A來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它做正功B．對質(zhì)點A來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它做負(fù)功C．對質(zhì)點B和C來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它們做功一樣D．對質(zhì)點B和C來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它們做功不一樣【解答】解：A、B在t=0時質(zhì)點A的振動方向沿﹣y軸方向來說，在第1s內(nèi)從平衡位置運動到波谷，回復(fù)力方向向上，位移方向向下，則回復(fù)力對質(zhì)點A做負(fù)功．故A錯誤，B正確．C、D質(zhì)點B在第1s內(nèi)從波峰運動到平衡位置，回復(fù)力對它做正功，質(zhì)點C來說，在第1s內(nèi)從平衡位置運動到波峰，回復(fù)力做負(fù)功．所以，對質(zhì)點B和C來說，在第1s內(nèi)回復(fù)力對它們做功不一樣．故C錯誤，D正確．應(yīng)選BD20．〔2015秋?**校級期末〕如圖〔甲〕所示，小球在內(nèi)壁光滑的固定半圓形軌道最低點附近做小角度振動，其振動圖象如圖〔乙〕所示，以下說法正確的選項是〔〕A．t1時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最小B．t2時刻小球速度最大，軌道對它的支持力最小C．t3時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大D．t4時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大【解答】解：A、t1時刻小球位于最大位移處，速度為零，離平衡位置最遠(yuǎn)，與最低點切面夾角最大，則軌道對它的支持力最小，故A正確；B、t2時刻小球處于平衡位置，位移為零，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律，可知，軌道對它的支持力最大，B錯誤；C、t3時刻小球處于負(fù)向位移最大處，速度為0，同A分析一樣，故C錯誤；D、t4時刻小球處于平衡位置，速度最大，故D錯誤．應(yīng)選：A．21．〔2015春?棗陽市校級月考〕如下圖，用兩根等長的輕線懸掛一個小球，設(shè)繩長L和角α，當(dāng)小球垂直于紙面做簡諧運動時，其周期表達(dá)式為〔〕A．π B．2π C．2π D．2π【解答】解：如下圖，等效擺長為Lsinθ，由于小球做簡諧運動，由單擺的振動周期為：T=2π應(yīng)選：D22．〔2016?**學(xué)業(yè)考試〕如圖，O點為彈簧振子的平衡位置，小球在B、C間做無摩擦的往復(fù)運動．則小球〔〕A．在O點速度最大 B．在O點速度最小C．在B點速度最大 D．在C點速度最大【解答】解：振子在振動中O點的速度最大，BC兩點的速度為零，故A正確，BCD錯誤．應(yīng)選：A．23．〔2015春?**期中〕如下圖，在質(zhì)量為M的支架上用一輕質(zhì)彈簧掛有質(zhì)量均為m〔M≥m〕的A、B兩物體，支架放在水平地面上，開場各物體都靜止，突然剪斷A、B間的連線，此后A做簡諧運動．當(dāng)運動到最高點時，支架對地面的壓力為〔〕A．Mg B．〔M﹣m〕g C．〔M+m〕g D．〔M+2m〕g【解答】解：平衡后剪斷A、B間細(xì)線，A將做簡諧振動，在平衡位置，有：k*1=mg在平衡之前的初位置，有：k*2=2mg故振幅為：A=*2﹣*1=根據(jù)簡諧運動的對稱性，到達(dá)最高點時，彈簧處于原長，故此時木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力等于重力Mg，由牛頓第三定律可知，木箱對地面的壓力等于Mg；應(yīng)選：A24．〔2007?〕如下圖的單擺，擺球a向右擺動到最低點時，恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動平面不變．碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h，擺動的周期為T，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍，碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半．則碰撞后〔〕A．?dāng)[動的周期為B．?dāng)[動的周期為C．?dāng)[球的最高點與最低點的高度差為0.3hD．?dāng)[球的最高點與最低點的高度差為0.25h【解答】解：單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，只決定于擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋訟B錯誤．在a球向下擺的過程中，只有重力做功，機械能守恒．有a、b兩球碰撞過程時間極短，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒．所以有Mv1﹣m?2v1=〔M+m〕v2碰撞后擺動過程中，機械能守恒，所以有整理得，所以h'=0.25h．所以D正確．應(yīng)選D．25．〔2014?**〕在科學(xué)研究中，科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同現(xiàn)象進展比擬，找出其共同點，進一步推測未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律．法國物理學(xué)家?guī)靷愒谘芯慨惙N電荷的吸引問題時，曾將扭秤的振動周期與電荷間距離的關(guān)系類比單擺的振動周期與擺球到地心距離的關(guān)系．單擺擺長為l，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，則單擺振動周期T與距離r的關(guān)系式為〔〕A．T=2πr B．T=2πr C．T= D．T=2πl(wèi)【解答】解：在地球外表，重力等于萬有引力，故：mg=G解得：g=①單擺的周期為：T=2π②聯(lián)立①②解得：T=2πr應(yīng)選：B．26．〔2001?**〕細(xì)長輕繩下端栓一小球構(gòu)成單擺，在懸掛點正下方擺長處有一個能擋住擺線的釘子A，如下圖，現(xiàn)將單擺向左方拉開一個小角度，然后無初速度地釋放，對于以后的運動，以下說法正確的選項是〔〕A．?dāng)[球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期小B．?dāng)[球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣C．?dāng)[球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等D．?dāng)[球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的兩倍【解答】解：A、擺線被釘子擋住后，繞A點做單擺運動，擺長發(fā)生變化，則周期也要發(fā)生變化．以前往返一次的周期T=2．擋住后，往返一次的周期為π+．故A正確．B、根據(jù)機械能守恒定律，擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣．故B正確．C、由幾何關(guān)系得，右邊的弧長小于左邊的弧長，故C錯誤．D、由幾何關(guān)系得，擺球在平衡位置右側(cè)的最大擺角不是左側(cè)的兩倍．故D錯誤．應(yīng)選：AB．27．〔2016?會澤縣二模〕如下圖為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，以下說法中正確的選項是〔〕A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機械能比乙擺大D．在t=0.5s時有正向最大加速度的是乙擺E．由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取窘獯稹拷猓篈、由圖看出，兩單擺的周期一樣，同一地點g一樣，由單擺的周期公式T=2π得知，甲、乙兩單擺的擺長L相等．故A正確．B、甲擺的振幅為10cm，乙擺的振幅為7cm，則甲擺的振幅比乙擺大．故B正確．C、盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩擺的擺長也相等，但由于兩擺的質(zhì)量未知，無法比擬機械能的大小．故C錯誤．D、在t=0.5s時，甲擺經(jīng)過平衡位置，振動的加速度為零，而乙擺的位移為負(fù)的最大，則乙擺具有正向最大加速度．故D正確．E、由單擺的周期公式T=2π得，由于單擺的擺長不知道，所以不能求得重力加速度．故E錯誤應(yīng)選：ABD．28．〔2016?**模擬〕擺球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點高度一樣，其振動圖象如下圖．選懸掛點所在水平面為重力勢能的參考面，由圖可知〔〕A．甲、乙兩單擺的擺長之比是B．ta時刻甲、乙兩單擺的擺角相等C．tb時刻甲、乙兩單擺的勢能差最大D．tc時刻甲、乙兩單擺的速率相等【解答】解：A、由振動圖象得到甲、乙兩個單擺的