2019年高考物理一轮复习课时分层集训38机械振动新人教版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 课时分层集训 (三十八 ) 机械振动 (限时： 40 分钟 ) 基础对点练 简谐运动的规律 1关于简谐运动的周期，以下说法正确的是 ( ) A间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同 B间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同 C半个周期内物体的动能变化一定为零 D一个周期内物体的势能变化一定为零 E经过一个周期质点通过的路程变为零 ACD 根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故 A 选项正确当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量都变得 大小相等，方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故 B 选项错误

2、， C、 D 选项正确经过一个周期，质点通过的路程为 4A， E 错误 2做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，相同的物理量是 ( ) 【导学号： 84370519】 A位移 B速度 C加速度 D回复力 E时间 ACD 做简谐振动的物体，经过同一位置时，相对平衡位置的位移 x 相同，回复力(F kx)相同，由牛顿第二定律 (F ma)知加速度 a 相同，物体可能以方向相反的速度经过同一位置而时间不断延长，故 A、 C、 D 正确 3关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论正确的是 ( ) A摆球受重力、摆线的张力两个力作用 B摆球的回复力最大时，向心力为零；回复力为零时，向心力最大 C摆球

3、的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大 D摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向 E摆球由最大位移处向平衡位置运动时回复力逐渐减小，向心力逐渐增大 ABE 单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力，故 A 正确重力垂直于摆线的分力提供回复力当回复力最大时，摆球在最大位移处，速度为零，向心力为零，则拉力小于重力 ；在平衡位置处，回复力为零，速度最大，向心力最大，摆球的加速度方向沿摆线指向悬点，故 C、 D 错， B 对摆球由最大位移处向平衡位置运动时，回复力逐渐减小，向心力逐渐增大， E 正确 【 精品教育资源文库 】 4做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的

4、14，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的 2 倍，则单摆振动的 ( ) A周期不变 B频率不变 C振幅不变 D振幅改变 E最大动能改变 ABD 由单摆的周期公式 T 2 Lg，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅 A 是 反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，据动能公式可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，但质量减小，所以高度增加，因此振幅改变，故 A、 B、 D 正确，C、 E 错误 简谐运动的图象 5弹簧振子做简谐运动的图象如图 14114 所示，下列说法正确的是 ( ) 图 14114 A在第 5 秒末，振子的速度最大且沿 x 方向 B在第 5 秒末，振子的位移最大且沿 x 方向 C在

5、第 5 秒末，振子的加速度最大且沿 x 方向 D在 0 到 5 秒内，振子通过的路程为 10 cm E在 0 到 5 秒内，振子通过的路程为 12 cm BCD 由题图可知第 5 秒末，振子处于正的最大位移处，此时有负方向的最大加速度，速度为零，故 B、 C 正确， A 错误；在 0 到 5 s 内，振子经过 54个全振动，路程为 5A 10 cm，故 D 正确， E 错误 6如图 14115 所示是质点做简谐运动的图象，由此可知 ( ) 【导学号： 84370520】 图 14115 A t 0 时，质点的位移、速度均为零 【 精品教育资源文库 】 B t 1 s 时，质点的位移最大，速度

6、为零，加速度最大 C t 2 s 时，质点的位移为零，速度负向最大，加速度为零 D t 4 s 时，质点 停止运动 E质点的周期为 4 s，频率为 0.25 Hz BCE 当 t 0 时，质点的位移为零，加速度为零，此时质点在平衡位置具有沿 x轴正方向的最大速度，选项 A 错误；当 t 1 s 时，质点的位移最大，加速度负向最大，此时质点振动到平衡位置正方向的最大位移处，速度为零，选项 B 正确； t 2 s时，质点的位移为零，加速度为零，速度最大，沿 x 轴负方向，选项 C 正确； t 4 s时，质点速度最大，选项 D 错误；由图象可以确定周期 T 4 s，频率 f 1T 0.25 Hz，E

7、 正确 7简谐运动的振动图线可用 下述方法画出：如图 14116 甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔 P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔 P 在纸带上画出的就是小球的振动图象取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示则下列说法中正确的是 ( ) 甲 乙 图 14116 A弹簧振子的周期为 4 s B弹簧振子的振幅为 10 cm C t 17 s 时振子相对平衡位置的位移是 10 cm D若纸带运动的速度为 2 cm/s，振动图线上 1、 3 两点间的距离是 4 cm E 2.5 s 时振子正在向 x 轴正方向运

8、动 ABD 周期是振子完成一次全振动的时间，由图知，弹簧振子的周期为 T 4 s，故A 正确；振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图知，弹簧振子的振幅为 10 cm，故 B 正确；振子的周期为 4 s，由周期性知， t 17 s 时振子相对平衡位置的位移与t 1 s时振子相对平衡位置的位移相同，为 0，故 C错误；若纸带运动的速度为 2 cm/s，振动图线上 1、 3 两点间的距离是 s vt 2 cm/s2 s 4 cm，故 D 正确；图象的斜率表示速度，斜率正负表示速度的方向，则知 2.5 s 时振子的速度为负，正在向x 轴负方向运动，故 E 错误 【 精品教育资源文库 】 甲、乙两弹簧

9、振子的振动图象如图所示，则可知 ( ) A两弹簧振子完全相同 B两弹簧振子所受回复力最大值之比 F 甲 F 乙 21 C振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D两振子的振动频率之比 f 甲 f 乙 12 E振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零 CDE 从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比 T 甲 T 乙 21 ，则频率之比 f 甲 f乙 12 ， D 正确；弹簧振子周期与振 子质量、弹簧劲度系数 k 有关，周期不同，说明两弹簧振子不同， A 错误；由于弹簧的劲度系数 k 不一定相同，所以两弹簧振子所受回复力 (F kx)的最大值之比 F 甲 F 乙 不一定为 21 ， B 错误；由简谐运动的特

10、点可知，在振子到达平衡位置时位移为零，速度最大，在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置， C 正确；当振子乙到达平衡位置时，振子甲有两个可能的位置，一个是最大位移处，一个是平衡位置， E 正确 受迫振动与共振 8如图 14117 所示， A 球振动后，通过水 平细绳迫使 B、 C 振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是 ( ) 图 14117 A只有 A、 C 的振动周期相等 B C 的振幅比 B 的振幅小 C C 的振幅比 B 的振幅大 D A、 B、 C 的振动周期相等 E B 球的固有周期大于 A 球的固有周期 CDE A

11、振动后，水平细绳上驱动力的周期 TA 2 lAg， B、 C 做受迫振动，振动频率等于驱动力的频率，又 f 1T，所以 TA TB TC，选项 A 错误， D 正确；而 TC 固 【 精品教育资源文库 】 2 lCg TA， TB 固 2 lBgTA，故 C 共振， B 不共振， C 的振幅比 B 的振幅大，所以 B 错误， C、 E 正确 9如图 14118 所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是 ( ) 【导学号： 84370521】 图 14118 A若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线 表示月球上单摆的共振曲线 B若两次受迫振动是在地球上同一地

12、点进行，则两次摆长之比 L L 254 C图线 若是在地面上完成的，则该单摆摆长约为 1 m D图线 若是在地面上完成的，则该单 摆摆长约为 0.5 m E若摆长均为 1 m，则图线 是在地面上完成的 ABC 图线中振幅最大处对应的频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率 f 0.2 Hz， f 0.5 Hz.当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据公式 f 12 gL可知， g 越大， f 越大，由图象知 g g ，又因为 g 地 g 月 ，因此可推知图线 表示月球上单摆的共振曲线， A正确；若在地球上同一地点进行两次受迫 振动， g 相同，摆长长

13、的 f 小，且有 ff0.20.5，所以LL 254 ， B 正确； f 0.5 Hz，若图线 是在地面上完成的，根据 g 9.8 m/s2，可计算出 L 约为 1 m， C 正确， D、 E 错误 用单摆测定重力加速度 10在 “ 用单摆测定重力加速度 ” 的实验中： (1)用游标卡尺测量摆球直径的示数如图 14119 甲所示，读出摆球直径为_cm. (2)测单摆周期时，从摆球经过平衡位置处开始计时并计 1 次，测出经过该位置 N 次所用时间为 t，则单摆周期为 _ (3)测量出多组周期 T、摆长 L 数值后，画出 T2L 图象如图乙所示，若得出此图线的斜率为 k，则测定的重力加速度 g _

14、. 【 精品教育资源文库 】 甲 乙 图 14119 解析 (1)根据游标卡尺的读数规则，读出摆球直径 d 2.00 cm 60.01 cm 2.06 cm. (2)从摆球经过平衡位置处开始计时并计 1 次，则经过该位置 N 次所用时间为 12(N1)个周期，由 12(N 1)T t，解得 T 2tN 1. (3)根据单摆周期公式 T 2 Lg，解得 T2 42g L，则 T2L 图象斜率 k 42g ，测定的重力加速度 g 42k . 答案 (1)2.06 (2) 2tN 1 (3)42k 11 (2018 合肥模拟 )(1)在 “ 用单摆测定当地的重力加速度 ” 的实验中除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡 尺、刻度尺之外，还必须选用的器材，正确的一