1、高考题组
1.(2025·高考上海卷)做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是( )
A.位移 B.速度
C.加速度 D.回复力
2.(2025·高考北京卷)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是( )
3.
(2025·高考新课标全国卷Ⅱ)如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的.物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0.当物块向右通
2、过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A________A0(填“>”、“<”或“=”), T________T0(填“>”、“<”或“=”).
_模拟题组
4.(2025·常州模拟)铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车固有振动周期为0.315 s.下列说法正确的是( )
A.列车的危险速率为40 m/s
B.列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象
C.
3、列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行
5.(2025·北京西城区测试)如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.t=0.8 s,振子的速度方向向左
B.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处
C.t=0.4 s和t=1.2 s时,振子的加速度完全相同
D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐减小
6.
(2025·周口模拟)一个质点在平衡位置O点附近做机械振动.若从O点开始计时,经过3 s质点第一
4、次经过M点(如图所示);再继续运动,又经过2 s它第二次经过M点;则该质点第三次经过M点还需要的时间是( )
A.8 s B.4 s
C.14 s D. s
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1.[解析]选B.做简谐运动的物体,经过同一位置时,位移、回复力和加速度是确定不变的,而速度的方向可能不同,故A、C、D错误,B正确.
2.[解析]
选A.如图所示,O为平衡位置,由题意知t=时,振子具有正向最大加速度,故此时振子应在A处,位移x为负的最大值.分析各图象知,只有A项正确.
3.[解析]当弹簧振子通过平衡位置时,a、b
5、之间粘胶脱开,a、b由于惯性继续向右运动,弹簧伸长,对物块有向左的拉力,物块a向右做减速运动,动能减少,物块b在光滑水平面上做匀速直线运动,动能不变,由能量守恒定律知只有物块a减少的动能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的最大伸长量减小,故振幅减小.振动中振子的质量变小,振子的周期变小.
[答案]< <
4.[解析]选AD.列车在钢轨上运动时,受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动,当列车固有振动频率等于钢轨对它的冲击力的频率时,列车振动的振幅最大,因v===40 m/s,故A正确;列车过桥做减速运动,是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率,防止桥发生共振现象,而不是防止列车发生共振现象,B、C错;增
6、加钢轨的长度有利于列车高速运行,D对.
5.[解析]选A.从t=0.8 s起,再过一段微小时间,振子的位移为负值,因为取向右为正方向,故t=0.8 s时,速度方向向左,A正确;由题中图象得振子的位移x=12sin t(cm),故t=0.2 s时,x=6 cm,故B错误;t=0.4 s和t=1.2 s,振子的位移方向相反,由a=-kx/m知,加速度方向相反,C错误;t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移逐渐变小,故振子逐渐靠近平衡位置,其速度逐渐变大,故D错误.
6.[解析]选CD.设题图中a、b两点为质点振动过程的最大位移处,若开始计时时刻,质点从O点向右运动,O→M过程历时3 s,M→b→M运动过程历时2 s,显然,=4 s,T=16 s.质点第三次经过M点还需要的时间Δt3=(T-2) s=(16-2) s=14 s,故选项C正确.
若开始计时时刻,质点从O点向左运动,O→a→O→M运动过程历时3 s,M→b→M运动过程历时2 s,显然,+=4 s,T= s.质点第三次经过M点还需要的时间Δt′3=(T-2) s= s= s,故选项D正确.