新高考物理一輪復(fù)習(xí)提升練習(xí)導(dǎo)學(xué)案第44講 機(jī)械振動(dòng)（解析版）

第44講機(jī)械振動(dòng)第44講機(jī)械振動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確目標(biāo)確定方向簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像和方程單擺規(guī)律和應(yīng)用受迫振動(dòng)和共振【知識(shí)回歸】回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)第一部分基礎(chǔ)知識(shí)梳理一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1、定義如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2、特點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)，其振動(dòng)過(guò)程關(guān)于平衡位置對(duì)稱，是一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)。彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像(如圖所示)(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦(或余弦)曲線，從圖像上可直接看出不同時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向、速度大小和方向的變化趨勢(shì)。二簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述1、振幅振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。振幅是表示振動(dòng)幅度大小的物理量，單位是米。振幅的兩倍表示的是做振動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小。2、周期和頻率（1）、全振動(dòng)：一個(gè)完整的振動(dòng)過(guò)程，稱為一次全振動(dòng)。做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)的時(shí)間總是相同的。（2）周期：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，叫做振動(dòng)的周期，用T表示。在國(guó)際單位制中，周期的單位是秒(s)。（3）頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)，叫做振動(dòng)的頻率，用f表示。在國(guó)際單位制中，頻率的單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)是Hz。3、相位在物理學(xué)中，我們用不同的相位來(lái)描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)。2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為SKIPIF1<0。①A表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅。②SKIPIF1<0是一個(gè)與頻率成正比的量，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圓頻率。它也表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢，SKIPIF1<0。③SKIPIF1<0代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位，SKIPIF1<0是t＝0時(shí)的相位，稱作初相位，或初相。3、相位差如果兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率相同，其初相分別是SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，它們的相位差是SKIPIF1<0。三受迫振動(dòng)和共振Ⅰ1.共振曲線（見下圖）四3單擺及其周期公式1單擺的受力特征①回復(fù)力：擺球重力沿切線方向的分力，F(xiàn)回＝－mgsinθ＝－eq\f(mg,l)x＝－kx，負(fù)號(hào)表示回復(fù)力F回與位移x的方向相反。②向心力：細(xì)線的拉力和重力沿細(xì)線方向分力的合力充當(dāng)向心力，F(xiàn)向＝FT－mgcosθ。2兩點(diǎn)說(shuō)明①當(dāng)擺球在最高點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝eq\f(mv2,l)＝0，F(xiàn)T＝mgcosθ。②當(dāng)擺球在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝SKIPIF1<0，F(xiàn)向最大，F(xiàn)T＝mg+SKIPIF1<0。3周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))第二部分重難點(diǎn)辨析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征1動(dòng)力學(xué)特征F＝－kx，“－”表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，k是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)。2運(yùn)動(dòng)學(xué)特征簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反，為變加速運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均減小，靠近平衡位置時(shí)則相反。3運(yùn)動(dòng)的周期性特征相隔T或nT的兩個(gè)時(shí)刻振子處于同一位置且振動(dòng)狀態(tài)相同。4對(duì)稱性特征①相隔eq\f(T,2)或eq\f(（2n＋1）T,2)(n為正整數(shù))的兩個(gè)時(shí)刻，振子位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，位移、速度、加速度大小相等，方向相反。②如圖所示，振子經(jīng)過(guò)關(guān)于平衡位置O對(duì)稱的兩點(diǎn)P、P′(OP＝OP′)時(shí)，速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等，相對(duì)于平衡位置的位移大小相等。③振子由P到O所用時(shí)間等于由O到P所用時(shí)間，即tPO＝tOP′，④振子往復(fù)過(guò)程中通過(guò)同一段路程(如OP段)所用時(shí)間相等，即tOP＝tPO。5能量特征振動(dòng)的能量包括動(dòng)能Ek和勢(shì)能Ep，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒?！镜淅治觥烤x例題提高素養(yǎng)【例1】2．如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，SKIPIF1<0，振動(dòng)周期為1.6s。當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，振子由平衡位置開始向右運(yùn)動(dòng)，則（）

A．SKIPIF1<0時(shí)，振子的加速度方向向左B．SKIPIF1<0時(shí)，振子的速度方向向右C．SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的時(shí)間內(nèi)，振子的動(dòng)能逐漸減小D．SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的時(shí)間內(nèi)，振子通過(guò)的路程是80cm【答案】A【詳解】A．振動(dòng)周期為SKIPIF1<0，可知當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，振子到達(dá)B點(diǎn)，此時(shí)振子受到彈簧水平向左的彈力即加速度方向向左，故A正確；B．SKIPIF1<0時(shí)，此時(shí)振子處于BO間的某個(gè)位置向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度方向向左，故B錯(cuò)誤；C．同理可知SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的時(shí)間內(nèi)，振子從B點(diǎn)向平衡位置O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度在增大，即動(dòng)能逐漸增大，故C錯(cuò)誤；D．SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的時(shí)間內(nèi)，振子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為SKIPIF1<0，故可知振子通過(guò)的路程是SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選A?！纠?】．假定地球?yàn)槊芏染鶆蚍植嫉那蝮w，球半徑為SKIPIF1<0。某單擺在地面處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期SKIPIF1<0與在某礦井底部做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期SKIPIF1<0之間滿足SKIPIF1<0。忽略地球的自轉(zhuǎn)，已知質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零，則該礦井底部離地面的距離為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【詳解】球殼部分對(duì)物體的萬(wàn)有引力0，則礦井內(nèi)重力加速度SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0則SKIPIF1<0又地面處重力加速度SKIPIF1<0則SKIPIF1<0根據(jù)單擺周期公式可知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0且SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故選A。【例3】．?dāng)[，是物理學(xué)中重要的模型之一。如圖1所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕軟細(xì)繩的上端固定在天花板上的O點(diǎn)，下端系一個(gè)擺球（可看作質(zhì)點(diǎn)）。將其拉至A點(diǎn)后靜止釋放，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)。忽略空氣阻力。（1）圖2所示為繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線，求：a．?dāng)[的振動(dòng)周期T；b．?dāng)[的最大擺角SKIPIF1<0；c．結(jié)合該圖像，還能求出哪些物理量。（2）擺角SKIPIF1<0很小時(shí)，擺球的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他家中擺長(zhǎng)為0.993m的單擺在小角度擺動(dòng)時(shí)，周期為2s。他又查閱資料發(fā)現(xiàn)，早期的國(guó)際計(jì)量單位都是基于實(shí)物或物質(zhì)的特性來(lái)定義的，稱為實(shí)物基準(zhǔn)，例如質(zhì)量是以一塊1kg的鉑銥合金圓柱體為實(shí)物基準(zhǔn)。于是他想到可以利用上述擺長(zhǎng)為0.993m的單擺建立“1s”的實(shí)物基準(zhǔn)。請(qǐng)判斷該同學(xué)的想法是否合理，并說(shuō)明理由。

【答案】（1）a．SKIPIF1<0，b．SKIPIF1<0，c．還能求出擺球質(zhì)量；（2）不合理，①單擺周期公式為SKIPIF1<0但不同的地區(qū)的SKIPIF1<0值不同，②單擺是一個(gè)理想化的模型，現(xiàn)實(shí)中不存在。【詳解】（1）由對(duì)稱性可知，小球在A、C兩點(diǎn)拉力大小相等，但一個(gè)周期是A到C再回到A，故周期SKIPIF1<0擺球在A點(diǎn)時(shí)有SKIPIF1<0在B點(diǎn)時(shí)有SKIPIF1<0從A點(diǎn)到B點(diǎn)由動(dòng)能定理可得SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0SKIPIF1<0故可解得擺得振動(dòng)周期、擺球質(zhì)量、擺的最大擺角。（2）不合理，①單擺周期公式為SKIPIF1<0但不同的不同地區(qū)的緯度、海拔高度不同，g值不同；②單擺是一個(gè)理想化的模型，現(xiàn)實(shí)中不存在?！眷柟叹毩?xí)】舉一反三提高能力1．如圖所示為某彈簧振子在0~5s內(nèi)的振動(dòng)圖像，由圖可知，下列說(shuō)法中正確的是（）A．振動(dòng)周期為5s，振幅為8cmB．第2s末振子的速度為零，加速度為正向的最大值C．從第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)D．第3s末振子的勢(shì)能最大【答案】B【詳解】A．由振動(dòng)像可知，振動(dòng)周期為4s，振幅為8cm，A錯(cuò)誤；B．第2s末振子在負(fù)方向最大位移處，速度是零，由振子的加速度公式SKIPIF1<0，可知加速度為正向的最大值，B正確；C．從第1s末到第2s末振子的位移增加，由振子的加速度公式SKIPIF1<0，可知振子在做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．第3s末振子在平衡位置，速度最大，動(dòng)能最大，位移是零，勢(shì)能是0，D錯(cuò)誤。故選B。2．下列說(shuō)法正確的是（）A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在平衡位置所受合外力一定為零B．彈簧振子在任意時(shí)間SKIPIF1<0內(nèi)位路程為A（振幅）C．單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，外力頻率越大，則單擺的振幅越大D．交通警察向行進(jìn)中的車輛發(fā)射超聲波進(jìn)行測(cè)速利用了聲波的多普勒效應(yīng)【答案】D【詳解】A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在平衡位置所受合外力不一定為零，例如單擺的平衡位置所受合外力提供單擺做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故A錯(cuò)誤；B．彈簧振子在平衡位置和位移最大處時(shí)SKIPIF1<0內(nèi)路程為A（振幅），故B錯(cuò)誤；C．單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，當(dāng)外力頻率等于單擺固有頻率時(shí)，單擺做受迫運(yùn)動(dòng)的振幅最大，當(dāng)外力頻率大于單擺固有頻率時(shí)，外力頻率越大，則單擺的振幅越小，故C錯(cuò)誤；D．交通警察向行進(jìn)中的車輛發(fā)射超聲波進(jìn)行測(cè)速利用了聲波的多普勒效應(yīng)，故D正確。故選D。3．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，SKIPIF1<0時(shí)的波形圖如圖所示，此時(shí)SKIPIF1<0處的質(zhì)點(diǎn)a恰好位于平衡位置。已知該列波的波速為SKIPIF1<0，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為（）

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【詳解】由圖可知SKIPIF1<0A=8cm根據(jù)SKIPIF1<0可得振動(dòng)周期SKIPIF1<0則SKIPIF1<0SKIPIF1<0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a恰好位于平衡位置，再過(guò)SKIPIF1<0質(zhì)點(diǎn)a位于正向最大位移處，則SKIPIF1<0質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為SKIPIF1<0故選A。4．小明同學(xué)用粗細(xì)均勻的一根木筷，下端繞幾圈鐵絲，豎直懸浮在較大的裝有水的杯中，如圖所示?，F(xiàn)把木筷緩慢向上提起5cm后放手并開始計(jì)時(shí)，之后木筷做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)得振動(dòng)周期為0.4s。不計(jì)水的阻力，則（）

A．t=1s時(shí)，木筷處于平衡位置B．從0.1s到0.2s過(guò)程中木筷的動(dòng)量逐漸變大C．t=0.2s時(shí)，木筷的重力小于其所受的浮力D．若把木筷緩慢向上提起3cm后放手，振動(dòng)周期變小【答案】C【詳解】A．振動(dòng)周期為T=0.40s，則SKIPIF1<0時(shí)SKIPIF1<0木筷處于負(fù)的最大位移處，故A錯(cuò)誤；B．從0.1s到0.2s過(guò)程中木筷從平衡位置向負(fù)最大位移處靠近，速度逐漸減小，所以動(dòng)量逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．t=0.2s時(shí)，木筷從負(fù)最大位移處向平衡位置靠近，木筷的重力小于其所受的浮力，故C正確；D．若把木筷緩慢向上提起3cm后放手，振動(dòng)幅度變小，振動(dòng)周期不變，故D錯(cuò)誤。故選C。5．如圖甲所示裝置，豎直圓盤靜止時(shí)，小球豎直方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。豎直圓盤繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)T形支架在豎直方向運(yùn)動(dòng)，從而使小球從靜止開始上下振動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）

A．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)越快，小球振動(dòng)的振幅越大B．若圓盤以12r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，增大圓盤轉(zhuǎn)速則小球振幅一定增加C．若圓盤以30r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)其振動(dòng)的周期為4sD．若圓盤以30r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)其振動(dòng)的周期為2s【答案】D【詳解】A．由乙圖可知小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的固有周期為SKIPIF1<0圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小球做受迫振動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期接近其固有周期時(shí)，振幅增大，所以圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)越快，小球振動(dòng)的振幅不一定越大。故A錯(cuò)誤；B．若圓盤以12r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球的驅(qū)動(dòng)力周期為SKIPIF1<0增大圓盤轉(zhuǎn)速則小球驅(qū)動(dòng)力周期減小，振幅先增加后減小。故B錯(cuò)誤；CD．若圓盤以30r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球的驅(qū)動(dòng)力周期為SKIPIF1<0即小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)其振動(dòng)的周期為2s。故D正確。故選D。6．一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T，下述正確的是（）A．若SKIPIF1<0，則在t時(shí)刻和t＋SKIPIF1<0時(shí)刻振子振動(dòng)的加速度一定大小相等，方向相反B．若SKIPIF1<0，則在t時(shí)刻和（SKIPIF1<0）時(shí)刻振子的速度一定大小相等，方向相反C．若SKIPIF1<0，則在t時(shí)刻t＋SKIPIF1<0時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等D．若SKIPIF1<0，則在t時(shí)刻和（SKIPIF1<0）時(shí)刻的時(shí)間內(nèi)振子的路程一定等于一個(gè)振幅【答案】B【詳解】A．若SKIPIF1<0，振子處于同一位置，則在t時(shí)刻和t＋SKIPIF1<0時(shí)刻振子振動(dòng)的加速度一定大小相等，方向相同，故A錯(cuò)誤；B．若SKIPIF1<0，振子處于關(guān)于平衡位置對(duì)稱的位置，則在t時(shí)刻和（SKIPIF1<0）時(shí)刻振子的速度一定大小相等，方向相反，故B正確；C．若SKIPIF1<0，振子處于關(guān)于平衡位置對(duì)稱的位置，故彈簧的長(zhǎng)度不相等，故C錯(cuò)誤；D．若SKIPIF1<0在t時(shí)刻和（SKIPIF1<0）時(shí)刻的時(shí)間內(nèi)振子的路程不一定等于一個(gè)振幅，與振子的初始位置有關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選B。7．某彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移x隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式為x＝Asinωt，振動(dòng)圖像如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是（）A．彈簧在第1s末與第3s末的長(zhǎng)度相同B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的角頻率ω＝SKIPIF1<0rad/sC．第3s末振子的位移大小為SKIPIF1<0AD．從第3s末到第5s末，振子的速度方向發(fā)生變化【答案】D【詳解】A．由題圖知，振子在第1s未與第3s末的位移相同，即振子經(jīng)過(guò)同一位置，故彈簧的長(zhǎng)度相同，A正確；B．由題圖知，振子振動(dòng)的周期T＝8s，則角頻率SKIPIF1<0B正確；C．位移x隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式為x＝Asinωt，第3s末振子的位移大小為SKIPIF1<0C正確；D．x-t圖像的切線斜率表示速度，可知，從第3s末到第5s末，振子的速度方向并沒有發(fā)生變化，一直沿負(fù)方向，D錯(cuò)誤。本題選擇不正確的。故選D。8．在圖中，甲、乙兩位同學(xué)分別使用a圖所示的同一套裝置觀察單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象，已知二人實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的單擺的擺長(zhǎng)相同，落在木板上的細(xì)砂分別形成的曲線如b圖所示，下面關(guān)于兩圖線的說(shuō)法中正確的是（

）①.甲圖表示砂擺擺動(dòng)的幅度較大，乙圖擺動(dòng)的幅度較?、?甲圖表示砂擺擺動(dòng)的周期較大，乙圖擺動(dòng)的周期較?、?二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度關(guān)系SKIPIF1<0④.二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度關(guān)系SKIPIF1<0A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】A【詳解】由圖可知，甲的振動(dòng)幅度較大，乙的幅度較小，①正確；兩擺由于擺長(zhǎng)相同，則由單擺的性質(zhì)可知，兩擺的周期相同，②錯(cuò)誤；由圖可知，甲的時(shí)間為2T，乙的時(shí)間為4T；則由SKIPIF1<0可知，二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度關(guān)系v甲=2v乙③正確，④錯(cuò)誤。故選A。9．釣魚可以修身養(yǎng)性，頗受人們喜愛。如圖為某魚漂的示意圖，魚漂上部可視為圓柱體。當(dāng)魚漂受到微小擾動(dòng)而上下振動(dòng)，某釣友發(fā)現(xiàn)魚漂向下運(yùn)動(dòng)時(shí)圓柱體上的M點(diǎn)恰好可以到達(dá)水面，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)圓柱體上的N點(diǎn)恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波動(dòng)影響，則（）

A．魚漂的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B．魚漂振動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒C．M點(diǎn)到達(dá)水面時(shí)，魚漂的動(dòng)能最大D．N點(diǎn)到達(dá)水面時(shí)，魚漂的加速度最小【答案】A【詳解】A．設(shè)魚漂靜止時(shí)水下部分的長(zhǎng)度為x0，根據(jù)平衡條件得SKIPIF1<0取向下為正方向，魚漂從平衡位置再向下位移為x時(shí)，魚漂的合力為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0設(shè)SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0魚漂的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A正確；B．魚漂振動(dòng)過(guò)程中水的浮力做功，所以魚漂的機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；C．M點(diǎn)到達(dá)水面時(shí)，魚漂位于最低點(diǎn)，魚漂的動(dòng)能最小等于零，C錯(cuò)誤；D．N點(diǎn)到達(dá)水面時(shí)，魚漂位于最高點(diǎn)，相對(duì)于平衡位置的位移最大，合力最大，魚漂的加速度最大，D錯(cuò)誤。故選A。多選10．彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，當(dāng)它經(jīng)過(guò)點(diǎn)O時(shí)開始時(shí)時(shí)，經(jīng)過(guò)0.5s，第一次到達(dá)點(diǎn)M，再經(jīng)過(guò)0.2s第二次到達(dá)點(diǎn)M，則彈簧振子的周期可能為（）A．0.6s B．0.8s C．1.2s D．2.4s【答案】BD【詳解】如圖甲所示

若振子從O點(diǎn)開始向右振動(dòng)，根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的對(duì)稱性可知，振子從M點(diǎn)到最大位移處和從最大位移處到點(diǎn)M所用時(shí)間相等，則可知SKIPIF1<0故可得SKIPIF1<0如圖乙所示若振子從O點(diǎn)開始向左振動(dòng)，則振子振動(dòng)到左邊最大位移處后接著振動(dòng)到右邊最大位移處所用時(shí)間為SKIPIF1<0，而根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的對(duì)稱性可知，振子從M點(diǎn)到右端最大位移處和從右端最大位移處到點(diǎn)M所用時(shí)間相等，則可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故選BD。多選11．甲圖中的水平彈簧振子在SKIPIF1<0內(nèi)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，規(guī)定向右為正方向，下列說(shuō)法中正確的是（）A．SKIPIF1<0時(shí)振子的回復(fù)力方向向正方向B．SKIPIF1<0時(shí)彈簧的長(zhǎng)度最長(zhǎng)C．SKIPIF1<0振子在做加速運(yùn)動(dòng)D．SKIPIF1<0振子運(yùn)動(dòng)的路程為SKIPIF1<0【答案】CD【詳解】A．SKIPIF1<0時(shí)，振子在平衡位置的右側(cè)，振子的回復(fù)力方向向負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；B．SKIPIF1<0時(shí)振子位移負(fù)向最大，彈簧被壓縮，彈簧的長(zhǎng)度最短，故B錯(cuò)誤；C．SKIPIF1<0振子從左側(cè)最大位置向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度在增加，做加速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．SKIPIF1<0振子經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，運(yùn)動(dòng)的路程為2A=SKIPIF1<0，故D正確。故選CD。多選12．科技文化節(jié)中，“果殼”社團(tuán)做了如下一個(gè)沙擺實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示，薄木板被沿箭頭方向水平拉出的過(guò)程中，漏斗漏出的沙在板上形成的一段曲線如圖乙所示，當(dāng)沙擺擺動(dòng)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)（記為第1次），當(dāng)它第20次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)測(cè)得所需的時(shí)間為19s（忽略擺長(zhǎng)的變化），取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，下列說(shuō)法中正確的是（）A．隨著沙子不斷漏出，沙擺擺動(dòng)的頻率將會(huì)增加B．該沙擺的擺長(zhǎng)約為1mC．由圖乙可知薄木板做的是勻加速運(yùn)動(dòng)，且加速度大小約為7.5×10-3m/s2D．當(dāng)圖乙中的C點(diǎn)通過(guò)沙擺正下方時(shí)，薄木板的速率約為0.126m/s【答案】BD【詳解】A．沙擺擺動(dòng)的周期、頻率與質(zhì)量無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；B．由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0由單擺周期公式可得SKIPIF1<0故B正確；C．由圖乙中數(shù)據(jù)可知，木板在連續(xù)且相等的時(shí)間段內(nèi)的位移差恒定，約為SKIPIF1<0，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為SKIPIF1<0C錯(cuò)誤；D．勻變速直線運(yùn)動(dòng)在一段時(shí)間間隔的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，有SKIPIF1<0故D正確。故選BD。多選13．一單擺做受迫振動(dòng)，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率f的關(guān)系）如圖所示，則（）

A．此單擺的固有周期約為0.5sB．此單擺的擺長(zhǎng)約為1mC．若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有頻率增大D．若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰將向左移動(dòng)【答案】BD【詳解】A．由圖可知，此單擺的振動(dòng)頻率與固有頻率相等，固有頻率是0.5Hz，所以固有周期為SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．由公式SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0故B正確；C．若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有周期增大，則固有頻率減小，故C錯(cuò)誤；D．若擺長(zhǎng)增大，則固有頻率減小，所以共振曲線的峰將向左移動(dòng)，故D正確。故選BD。多選14．宇航員為了測(cè)定某行星的質(zhì)量，用同一個(gè)單擺分別在地球和該行星上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該單擺在該行星表面上擺動(dòng)周期是地球表面上擺動(dòng)周期的n倍，已知地球半徑為SKIPIF1<0，地球表面重力加速度為SKIPIF1<0，地球和該行星密度相等，則關(guān)于該行星說(shuō)法正確的是（）A．該行星表面重力加速度SKIPIF1<0B．該行星表面重力加速度SKIPIF1<0C．該行星半徑為SKIPIF1<0D．該行星半徑為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)單擺周期公式SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤，B正確；CD．在任一星球表面物體重力等于萬(wàn)有引力，即SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0地球和該行星密度相等，故SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。多選15．勁度系數(shù)相同的兩根彈簧分別與甲、乙兩個(gè)小鋼球組成彈簧振子，讓兩彈簧振子各自在水平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，兩者的振動(dòng)圖像如圖所示。已知彈簧振子的振動(dòng)周期SKIPIF1<0，其中m為振子質(zhì)量、k為彈簧勁度系數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲球質(zhì)量等于乙球質(zhì)量B．甲球的加速度始終大于乙球的加速度C．t=0.15s時(shí)，甲彈簧對(duì)小球的作用力大于乙彈簧對(duì)小球的作用力D．若用兩根相同的無(wú)彈性細(xì)長(zhǎng)繩分別系住兩個(gè)小球制成單擺，甲球做成的單擺周期大于乙球做成的單擺【答案】AC【詳解】A．由圖知，甲、乙周期相同，由SKIPIF1<0知，兩個(gè)小球質(zhì)量相同，A正確；B．甲、乙都做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，由圖像可知，甲、乙的振動(dòng)不是同步的，因此甲球的加速度不可能始終大于乙球的加速度，B錯(cuò)誤；C．對(duì)甲有SKIPIF1<0對(duì)乙有SKIPIF1<0SKIPIF1<0時(shí)，則有SKIPIF1<0SKIPIF1<0彈簧勁度系數(shù)相同，由SKIPIF1<0可知，甲彈簧對(duì)小球的作用力大于乙彈簧對(duì)小球的作用力，C正確；D．單擺周期公式SKIPIF1<0，與小球質(zhì)量無(wú)關(guān)，甲球做成的單擺周期等于乙球做成的單擺周期，D錯(cuò)誤。故選AC。多選16．如圖所示，在傾角為θ的固定光滑斜面上，有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧固定連接的物體A和B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k．C為一固定的擋板．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m的物體D從距A為L(zhǎng)的位置由靜止釋放，D和A相碰后立即粘為一體，在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體B對(duì)C的最小彈力為SKIPIF1<0，則（）

A．D和A在斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B．D的最大加速度大小為SK