高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十五 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 考點(diǎn)1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖象描述 單擺測(cè)重力加速度精練（含解析）試題

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖象描述單擺測(cè)重力加速度1.若物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()A.若位移為負(fù)值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值B.物體通過(guò)平衡位置時(shí),所受合力為零,回復(fù)力為零,處于平衡狀態(tài)C.物體每次通過(guò)同一位置時(shí),其速度一定相同,但加速度一定相同D.物體的位移增大時(shí),動(dòng)能減少,勢(shì)能增加2.[多選]假如蹦床運(yùn)動(dòng)員從某一高度處下落到蹦床后又被彈回到原來(lái)的高度,其在整個(gè)過(guò)程中的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示,其中Oa段和cd段為直線,可知運(yùn)動(dòng)員()A.在t1~t2時(shí)間內(nèi)所受合力逐浙增大B.在t2時(shí)刻處于平衡位置C.在t3時(shí)刻處于最低位置D.在t4時(shí)刻所受的彈力最大3.[2020山西朔州模擬,多選]關(guān)于受迫振動(dòng)和共振,下列說(shuō)法正確的是()A.火車過(guò)橋時(shí)限制速度是為了防止火車與橋發(fā)生共振B.若驅(qū)動(dòng)力的頻率為5Hz,則受迫振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)頻率在任何時(shí)刻都為5HzC.當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大D.一個(gè)受迫振動(dòng)系統(tǒng)在非共振狀態(tài)時(shí),同一振幅對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力頻率一定有兩個(gè)E.受迫振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒4.[多選]某同學(xué)在利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)測(cè)得的重力加速度大于標(biāo)準(zhǔn)值,其原因可能是()A.所用擺球質(zhì)量太大B.鐵架臺(tái)的底座有磁性物質(zhì),磁性物質(zhì)對(duì)擺球有磁場(chǎng)引力C.測(cè)N次全振動(dòng)時(shí)間時(shí),把N次誤計(jì)為(N+1)次D.所用擺球質(zhì)量太小5.[2019湖北宜昌高三模擬,多選]如圖所示為兩個(gè)單擺做受迫振動(dòng)的共振曲線,則下列說(shuō)法正確的是()A.若兩個(gè)受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行,且擺長(zhǎng)相同,則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B.若兩個(gè)受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行,則兩個(gè)擺長(zhǎng)之比LⅠ∶LⅡ=25∶4C.圖線Ⅱ若是在地面上完成的,則該單擺擺長(zhǎng)約為1mD.若擺長(zhǎng)均為1m,則圖線Ⅰ是在地面上完成的E.若兩個(gè)單擺在同一地點(diǎn)均發(fā)生共振,圖線Ⅱ表示的單擺擺球的機(jī)械能一定大于圖線Ⅰ表示的單擺擺球的機(jī)械能6.[2020遼寧五校聯(lián)考,5分]如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)在A、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),C為平衡位置,E、F分別為A、C和C、B之間的點(diǎn),且E、C的距離和C、F的距離相等.質(zhì)點(diǎn)從E點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1第一次經(jīng)過(guò)F點(diǎn),再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2第4次經(jīng)過(guò)F點(diǎn),則該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為.若此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)分別在空氣和水中進(jìn)行,則形成的兩列波的波長(zhǎng)(填“相同”“不相同”或“不能確定”).

7.[2020四川成都九校聯(lián)考,10分]如圖所示,ACB為光滑弧形槽,弧形槽半徑為R,C為弧形槽最低點(diǎn),R?AB.甲球從弧形槽的圓心處自由下落,乙球從A點(diǎn)由靜止釋放,球大小不計(jì).(1)求兩球第1次到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間之比;(2)若在圓弧的最低點(diǎn)C的正上方h處由靜止釋放小球甲,讓其自由下落,同時(shí)將乙球從圓弧左側(cè)由靜止釋放,欲使甲、乙兩球在圓弧最低點(diǎn)C處相遇,則甲球下落的高度h是多少?考點(diǎn)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖象描述單擺測(cè)重力加速度1.D如圖所示,圖線中a、b兩處,物體處于同一位置,位移為負(fù)值,加速度一定相同,但速度方向相反,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;物體的位移增大時(shí),動(dòng)能減少,勢(shì)能增加,選項(xiàng)D正確;擺球通過(guò)平衡位置時(shí),回復(fù)力為零,但合力不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.2.BC由圖可知在t1~t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員速度增大,運(yùn)動(dòng)員在向平衡位置運(yùn)動(dòng),合力逐漸減小;t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員速度最大,處于平衡位置;t3時(shí)刻速度為零,處于最低位置,彈力最大;t4時(shí)刻速度最大,處于平衡位置,合力為零,彈力不是最大.故選項(xiàng)B、C正確.3.ACD火車過(guò)橋時(shí)限制速度是為了防止火車與橋發(fā)生共振,選項(xiàng)A正確;對(duì)于一個(gè)受迫振動(dòng)系統(tǒng),若驅(qū)動(dòng)力的頻率為5Hz,則系統(tǒng)穩(wěn)定后的振動(dòng)頻率才為5Hz,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由共振的定義可知,選項(xiàng)C正確;根據(jù)共振現(xiàn)象及共振曲線可知,選項(xiàng)D正確;受迫振動(dòng)系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)E錯(cuò)誤.4.BC由單擺的周期公式T=2πLg得出g=4π2LT25.ABC圖線中振幅最大處對(duì)應(yīng)的頻率應(yīng)與做受迫振動(dòng)的單擺的固有頻率相等,從圖線上可以看出,兩擺的固有頻率fⅠ=0.2Hz,fⅡ=0.5Hz.當(dāng)兩擺在月球和地球上分別做受迫振動(dòng)且擺長(zhǎng)相等時(shí),根據(jù)公式f=12πg(shù)L可知,g越大,f越大,所以gⅡ>gⅠ,又因?yàn)間地>g月,因此可推知圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線,A正確;若在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行兩次受迫振動(dòng),g相同,擺長(zhǎng)長(zhǎng)的f小,且有fⅠfⅡ=0.20.5,所以LⅠLⅡ=254,B正確;fⅡ=0.5Hz,若圖線6.2(解析:設(shè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T,根據(jù)對(duì)稱性可知質(zhì)點(diǎn)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的時(shí)間為12t1,從F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為12(t2-T),則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期T=4[12t1+12(t2-T)],聯(lián)立解得T=2(t17.解析:(1)甲球做自由落體運(yùn)動(dòng),有R=12gt得t1=2R乙球沿圓弧做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(由于AC?R,可認(rèn)為擺角θ<5°),此運(yùn)動(dòng)與一個(gè)擺長(zhǎng)為R的單擺運(yùn)動(dòng)模型相同,故此運(yùn)動(dòng)等效擺長(zhǎng)為R,因此乙球第1次到達(dá)C處所用的時(shí)間為t2=14T=14×2πRg所以t1t2