適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第7單元機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波作業(yè)19機(jī)械振動(dòng)新人教版

作業(yè)19機(jī)械振動(dòng)A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)微練一簡諧運(yùn)動(dòng)的描述1.一位游客在湖邊欲乘坐游船,當(dāng)日風(fēng)浪較大,游船上下浮動(dòng)?？砂延未?dòng)簡化成豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng),振幅為20cm,周期為3.0s。當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí),甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過10cm時(shí),游客能舒適地登船。在一個(gè)周期內(nèi),游客能舒適登船的時(shí)間是()A.0.5s B.0.75s C.1.0s D.1.5s微練二簡諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解和應(yīng)用2.(2024浙江1月選考)如圖甲所示,一導(dǎo)體桿用兩條等長細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸OO',接入電阻R構(gòu)成回路。導(dǎo)體桿處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放,導(dǎo)體桿起先下擺。當(dāng)R=R0時(shí),導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像如圖乙所示。若橫縱坐標(biāo)皆接受圖乙標(biāo)度,則當(dāng)R=2R0時(shí),導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像是()3.(多選)如圖甲所示,裝有確定量液體的玻璃管豎直漂移在水中,水面足夠大,把玻璃管向下緩慢按壓4cm后放手,忽視運(yùn)動(dòng)阻力,玻璃管的運(yùn)動(dòng)可以視為豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng),測(cè)得振動(dòng)周期為0.5s。以豎直向上為正方向,某時(shí)刻起先計(jì)時(shí),其振動(dòng)圖像如圖乙所示,其中A為振幅。對(duì)于玻璃管,下列說法正確的是 ()A.回復(fù)力等于重力和浮力的合力B.振動(dòng)過程中動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,玻璃管的機(jī)械能守恒C.位移滿意函數(shù)式x=4sin4πD.在t1~t2時(shí)間內(nèi),位移減小,加速度減小,速度增大微練三單擺周期公式的應(yīng)用4.如圖甲所示,細(xì)線下端懸掛一個(gè)除去了柱塞的注射器,注射器內(nèi)裝上墨汁。將擺線拉開一較小幅度,當(dāng)注射器搖擺時(shí),沿著垂直于搖擺的方向以速度v勻速拖動(dòng)木板,得到噴在木板上的墨汁圖樣如圖乙所示,若測(cè)得木板長度為L,墨汁圖樣與木板邊緣交點(diǎn)P、Q恰好是振動(dòng)最大位置處,已知重力加速度為g,則該單擺的等效擺長為()A.gv2C.25gL5.(多選)甲、乙兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示,則下列說法正確的是()A.甲、乙兩擺的振幅之比為2∶1B.t=2s時(shí),甲擺的重力勢(shì)能最小,乙擺的動(dòng)能為零C.甲、乙兩擺的擺長之比為4∶1D.甲、乙兩擺擺球在最低點(diǎn)時(shí)擺線的拉力大小確定相等微練四受迫振動(dòng)6.轎車的“懸掛系統(tǒng)”是指由車身與輪胎間的彈簧及避震器組成的整個(gè)支持系統(tǒng)。已知某型號(hào)轎車“懸掛系統(tǒng)”的固有頻率是2Hz。如圖所示,這輛汽車正勻速通過某路口的條狀減速帶,已知相鄰兩條減速帶間的距離為1.0m,該車經(jīng)過該減速帶過程中,下列說法正確的是()A.當(dāng)該轎車通過減速帶時(shí),車身上下振動(dòng)的頻率均為2Hz,與車速無關(guān)B.該轎車通過減速帶的速度越大,車身上下顛簸得越猛烈C.當(dāng)該轎車以2m/s的速度通過減速帶時(shí),車身上下顛簸得最猛烈D.當(dāng)該轎車以不同速度通過減速帶時(shí),車身上下顛簸的猛烈程度確定不同7.(多選)甲、乙兩位同學(xué)分別在兩個(gè)不同城市做“用單擺測(cè)重力加速度”的試驗(yàn),記錄不同擺長L對(duì)應(yīng)的周期T,共同繪制的T2-L圖像如圖a中A、B所示。此外乙同學(xué)還對(duì)試驗(yàn)的單擺施加了驅(qū)動(dòng)力使其做受迫振動(dòng),并繪制了此單擺的共振曲線,如圖b所示。下列說法正確的是()A.由圖a分析可知A圖像所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度較大B.單擺的固有周期由擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣裙餐_定C.由圖b可知,乙同學(xué)探究受迫振動(dòng)的單擺擺長約為1mD.假如乙同學(xué)增大擺長,得到的共振曲線的峰值位置將向右移動(dòng)B組綜合提升8.(2024浙江1月選考)圖甲中的裝置水平放置,將小球從平衡位置O拉到A后釋放,小球在O點(diǎn)旁邊來回振動(dòng);圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點(diǎn)來回?fù)u擺。若將上述裝置安裝在太空中的我國空間站內(nèi)進(jìn)行同樣操作,下列說法正確的是()A.甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止B.甲圖中的小球仍將來回振動(dòng)C.乙圖中的小球仍將來回?fù)u擺D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)9.(多選)(2024山東卷)如圖所示,沿水平方向做簡諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),依次通過相距L的A、B兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半,B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的3倍,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)起先計(jì)時(shí),t時(shí)刻其次次經(jīng)過B點(diǎn),該振動(dòng)的振幅和周期可能是()A.2L3-1,3tC.2L3+1,10.(多選)(2024湖南卷改編)下端附著重物的粗細(xì)勻整木棒,豎直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿豎直方向做頻率為1Hz的簡諧運(yùn)動(dòng);與此同時(shí),木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖甲所示。以木棒所受浮力F為縱軸,木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標(biāo)系,浮力F隨水平位移x的變更如圖乙所示。已知河水密度為ρ,木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g。下列說法正確的是()甲乙A.x從0.05m到0.15m的過程中,木棒的動(dòng)能先增大后減小B.x從0.21m到0.25m的過程中,木棒加速度方向豎直向下,大小漸漸變小C.x=0.35m和x=0.45m時(shí),木棒的速度大小相等,方向相反D.木棒在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為F

參考答案第七單元機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波作業(yè)19機(jī)械振動(dòng)1.C解析把游船浮動(dòng)簡化成豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng),在船上升經(jīng)過平衡位置時(shí)起先計(jì)時(shí),其振動(dòng)方程為y=Asin2πTt,代入數(shù)據(jù)得y=20sin2π3t(cm),由題意可知滿意條件時(shí)有y≥10cm,0≤t≤3s,可解得0.25s≤t≤1.25s,故在一個(gè)周期內(nèi),游客能舒適登船的時(shí)間是1.25s-0.25s=1.02.B解析導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí),回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律可得,導(dǎo)體桿受到的安培力總是阻礙導(dǎo)體桿的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)R從R0變?yōu)?R0時(shí),回路中的電阻增大,則電流減小,導(dǎo)體桿所受安培力減小,即導(dǎo)體桿在搖擺時(shí)所受的阻力減弱,桿從起先搖擺到停止,運(yùn)動(dòng)的路程和閱歷的時(shí)間變長,故選B。3.ACD解析玻璃管振動(dòng)過程中,受到重力和水的浮力,這兩個(gè)力的合力充當(dāng)回復(fù)力,故A正確;玻璃管在振動(dòng)過程中,水的浮力對(duì)玻璃管做功,故振動(dòng)過程中,玻璃管的機(jī)械能不守恒,故B錯(cuò)誤;由于振動(dòng)周期為0.5s,故ω=2πT=4πrad/s,由題圖乙可知振動(dòng)位移的函數(shù)表達(dá)式為x=4sin4πt-5π6cm,故4.B解析由題圖乙可知,該單擺恰好搖擺2.5個(gè)周期,故滿意5T2=Lv,單擺周期公式為T=2πl(wèi)g5.AB解析由題圖知甲、乙兩擺的振幅分別為2cm、1cm,故A正確;t=2s時(shí),甲擺在平衡位置處,重力勢(shì)能最小,乙擺在正向最大位移處,動(dòng)能為零,B正確;甲、乙兩擺的周期之比為1∶2,由單擺的周期公式T=2πl(wèi)g,得到甲、乙兩擺的擺長之比為1∶4,C錯(cuò)誤;由題目中的條件不能比較甲、乙兩擺擺球在最低點(diǎn)時(shí)擺線的拉力大小,D6.C解析當(dāng)轎車以速度v通過減速帶時(shí),車振動(dòng)的周期為T=Lv,則車身上下振動(dòng)的頻率為f=1T=vL,該值與車速有關(guān),故A錯(cuò)誤;車身上下振動(dòng)的頻率與車身系統(tǒng)的固有頻率越接近,車身上下振動(dòng)的幅度越大,當(dāng)車速滿意f=vL=2Hz,即v=2m/s時(shí),車身上下顛簸得最猛烈,故7.BC解析由T=2πLg,得T2=4π2gL,所以T2-L圖像的斜率k=4π2g,圖a中A圖像的斜率大于B圖像的斜率,故A圖像所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度較小,故A錯(cuò)誤;單擺的固有周期公式為T=2πLg,其中L為擺長,g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?故B正確;由圖b可知,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.5Hz時(shí),擺球發(fā)生共振,故系統(tǒng)的固有頻率為0.5Hz,固有周期為T0=2s,依據(jù)T=2πLg8.B解析空間站中的物體處于完全失重狀態(tài),甲圖中的小球所受的彈力不受失重的影響,則小球仍將在彈力的作用下來回振動(dòng),A錯(cuò)誤,B正確;圖乙中的小球在地面上由靜止釋放時(shí),所受的回復(fù)力是重力的重量,而在空間站中處于完全失重時(shí),回復(fù)力為零,則小球由靜止釋放時(shí),小球仍靜止不動(dòng),不會(huì)來回?fù)u擺,也不會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若給小球確定的初速度,則小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),C、D錯(cuò)誤。9.BC解析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)起先計(jì)時(shí),t時(shí)刻其次次經(jīng)過B點(diǎn),設(shè)平衡位置在A和B之間,則有x=Asin2πTt-π6,xA=-12A,xB=32A,故2πTt-π6=2π3,xB-xA=L,解得A=2L3+1,T=125t,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;設(shè)平衡位置在A點(diǎn)左側(cè),則有x=Asin2πTt+π610.ABD解析由題圖乙知,x從0.05m到0.15m過程中浮力變小,木棒從深處向上運(yùn)動(dòng),越過平衡位置接著向上運(yùn)動(dòng)