2020届高考物理(大纲版)一轮复习课时闯关-第七章第一节-机械振动-Word版含解析.docx

一、选择题1一个弹簧振子，第一次被压缩x后释放做自由振动，周期为T1，其次次被压缩2x后释放做自由振动，周期为T2，则两次振动周期之比T1T2为()A11 B12C21 D14解析：选A.周期与振幅无关，故A正确2(2022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头计时，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()解析：选A.由简谐运动中加速度与位移的关系akx/m可知，在T/4时刻，加速度正向最大，则位移负向最大，故A正确3.(2021湖南师大附中模拟)如图为某个弹簧振子做简谐运动的图象，由图象可知()A由于在0.1 s末振幅为零，所以振子的振动能量为零B在0.2 s末振子具有最大势能C在0.4 s末振子具有的能量尚未达到最大值D在0.4 s末振子的动能最大解析：选B.简谐振动的能量是守恒的，故A、C错；0.2秒末、0.4秒末位移最大，动能为零，势能最大，故B对，D错4(2021南京模拟)如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点的竖直线上的O点钉一个钉子，使OOL/2，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于10，则此摆的周期是()A2 B2 C2 D解析：选D.此摆为复合摆，周期等于摆长为L的半个周期与摆长为的半个周期之和，故D正确5.光滑的水平面上放有质量分别为m和m的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示已知两木块之间的最大静摩擦力为Ff，为使这两个木块组成的系统能像 一个整体一样地振动，系统的最大振幅为()A. B.C. D.解析：选C.以两木块整体为争辩对象，弹簧弹力为整体所受合外力，对整体应用牛顿其次定律有kxma(式)；对质量为的物体静摩擦力供应合外力，由牛顿其次定律有Ff静ma(式)；为使二者不发生相对滑动，需满足Ff静Ff(式)联立解得x，即系统最大振幅为，故本题只有选项C正确6.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A质点振动频率是4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度是零D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同解析：选B.读图可知，该简谐运动的周期为4 s，频率为0.25 Hz，在10 s内质点经过的路程是2.54A20 cm.第4 s末的速度最大在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相反7如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是()A摆长约为10 cmB摆长约为1 mC若摆长增长，共振曲线的“峰”将向右移动D若摆长增长，共振曲线的“峰”将向左移动答案：BD8.如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为m的物体A轻放在弹簧的上端，当物体A下降h时，其速度变为零；若将质量为2m的物体B轻放在弹簧的上端，当物体B也下降h时，其速度为v；当物体B下落到最低点时，其加速度为a，重力加速度用g表示，则下列结论正确的是()Av BvCa0 Dag解析：选BD.对A由动能定理有：mghW弹0；同理，对B由动能定理有：2mghW弹2mv2，解得v，B对；对B从释放到下落到最低点过程可视为简谐运动中的两个对称点，在释放时B的加速度大小为g(竖直向下)，由振动的对称性可知B在最低点时的加速度的大小也为g(竖直向上)，D对9.(2021合肥模拟)如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为()A1 Hz B1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz解析：选B.由简谐运动的对称性可知，tOb0.1 s，tbc0.1 s，故0.2 s，解得T0.8 s，f1.25 Hz，选项B正确二、非选择题10如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置设摆球向右运动为正方向图乙是这个单摆的振动图象依据图象回答： 甲乙(1)单摆振动的频率是多大？(2)开头时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，这个摆的摆长是多少？解析：(1)由xt图可知：T0.8 s，所以f Hz1.25 Hz.(2)t0时，x4 cm，故开头时刻摆球在B位置(3)依据T2 ，所以l0.16 m.答案：(1)1.25 Hz(2)B点(3)0.16 m11假如宇航员将在地面上校准的摆钟拿到月球上去(1)若此钟在月球上记录的时间是1 h，那么实际的时间是多少？(2)若要在月球上使该钟与在地面上时一样准，摆长应如何调整？(已知g月)解析：(1)设在地球上该钟的周期为T0，在月球上该钟的周期为T，设在月球上指示的时间为t，则在月球上该钟在时间t内振动的次数N.设在地面上振动次数N时所指示的时间为t0，则有N，所以又T2 所以t0t t1 h h所以地面上的实际时间为 h.(2)要使其与在地面上时走得一样准应使TT0，即，l月l地l地应将摆长调为原来的.答案：(1) h(2)调为原来的12在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图甲所示是一个常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P，在下面放一条白纸带当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带运动方向与振子振动方向垂直)，笔就在纸带上画出一条曲线，如图乙所示(1)若匀速拉动纸带的速度为1 m/s，则由图中数据算出振子的振动周期为多少？(2)作出P的振动图象(3)若拉动纸带做匀加速运动，且振子振动周期与原来相同，由图丙中的数据求纸带的加速度大小解析：(1)由题图乙可知，当纸带匀速前进20 cm时，弹簧振子恰好完成一次全振动，由v，可得t s，所以T0.2 s.(2)由题图乙可以看出P的振幅为2 cm，振动图象如图所示(3)当纸带做匀加速直线运动时，振子振动周期仍为0.2 s，由丙图可知，两个相邻0.2 s时间内，纸带运动的距离分别为0.21 m、0.25 m，由xaT2，得a m/s21.0 m/s2.答案：(1)0.2 s(2)见解析(3)1.0 m/s2