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1、【高考领航】2013年高考物理总复习 12-1 机械振动 新人教版选修3-4 1 两个弹簧振子，甲的固有频率为100 Hz，乙的固有频率为400 Hz，若它们均在频率为300 Hz的驱动力作用下振动，则()A甲的振幅较大，振动频率是100 HzB乙的振幅较大，振动频率是300 HzC甲的振幅较大，振动频率是300 HzD乙的振幅较大，振动频率是400 Hz解析：因为甲、乙两个弹簧振子都在做受迫振动，所以它们的振动频率都等于驱动力频率300 Hz.乙的固有频率与驱动力频率更接近，所以乙的振动更激烈，即乙的振幅较大选B.答案：B2(2012年沈阳模拟)劲度系数为20 N/cm的弹簧振子的振动图象如
2、图所示，在图中A点对应的时刻()A振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴负方向B振子的速度方向为x轴正方向C在04 s内振子做了1.75 次全振动D在04 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为0解析：由图可知A在t轴上方，位移x0.25 cm，所以弹力Fkx5 N，即弹力大小为5 N，方向指向x轴负方向，选项A不正确；过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90，切线斜率为正值，即振子的速度方向为x轴正方向，选项B正确由图可知振子周期为2 s，故04 s内做了2次全振动，C错，04 s内路程为80.5 cm4 cm，位移为0，故D错答案：B3(2011年上海单科)两个相同
3、的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1，f2和A1，A2，则()Af1f2，A1A2Bf1f2，A1A2Cf1f2，A1A2 Df1f2，A1A2解析：单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A、B错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正确、D错误答案：C4如图所示，物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，弹簧的劲度系数为k.当连接A、B的绳突然断开后，物体A将在竖直方向上做简谐运动，则A振动的振幅为()A. B.C. D.解析：物体A振动的平衡位置弹簧
4、弹力和A物体重力相等物体B将A拉至平衡位置以下最大位移x处，故A振动的振幅为，A正确答案：A5(2012年聊城模拟)弹簧振子做简谐运动，其振动图象如图所示，则()At1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反Bt1、t2时刻振子加速度大小相等，方向相反Ct2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反Dt2、t3时刻振子的加速度大小相等，方向相同解析：从图线可以看出，t1、t2时刻振子处于同一位置，位移大小相同，方向一致，由Fkx知回复力、加速度大小相等，方向一致；由振动的对称性，速度大小相等，方向相反，故A正确，B错误t2、t3时刻振子处于平衡位置两边的对称位置，位移大小相等，方向相反，由Fkx知回
5、复力、加速度大小相同，方向相反；由振动的对称性，速度大小相等，方向相同，都沿x轴负方向，故C、D错误答案：A6 (1)蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动，当丝网的振动频率为f200 Hz左右时，网的振幅最大对于落在网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为_Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它(2)如果该丝网共振时的最大振幅为0.5 cm，试定性画出其共振曲线解析：(1)当驱动力的频率等于物体的固有频率时物体发生共振，物体的振幅最大，故昆虫翅膀的振动频率应为200 Hz左右(2)共振曲线如图所示答案：(1)200(2)见解析图7用如图(a)所示实验装置演示单摆
6、的振动图象，细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落，纸板沿着跟摆动平面垂直的方向匀速移动，落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如图(b) (1)观察这条细沙曲线的形态特征，说明沙摆的摆动规律(要求列出两条)_；_.(2)仍用上述装置重做实验，落在纸板上的沙排成如图(c)所示的曲线，这是由于什么原因造成的？这是否说明沙摆的周期变化了？解析：(1)由于细沙曲线近似为一条正弦曲线，说明沙摆的摆动具有周期性由于细沙曲线两头沙子多，中间沙子少，说明沙摆在两侧最大位移处速度慢，在经过平衡位置时速度快(2)在同样长的纸板上，图(c)中对应的周期个数多，用的时间长，说明拉动纸板匀速运动的速度变小但不能说明沙摆的周期发
7、生变化答案：见解析8一质点简谐运动的振动图象如图所示(1)该质点振动的振幅是_cm.周期是_s初相是_(2)写出该质点简谐运动的表达式，并求出当t1 s时质点的位移解析：(1)由质点振动图象可得A8 cm，T0.2 s，.(2)10 rad/s.质点简谐运动表达式为x8sin(10t) cm，当t1 s时，x8 cm.答案：(1)80.2(2)x8sin(10t) cm8 cm9 如图所示，有一个摆长为l的单摆，现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A摆至平衡位置P时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率
8、返回，当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇，求位置P与墙壁间的距离d.解析：摆球A做简谐运动，当其与B球发生碰撞后速度改变，但是摆动的周期不变而B球做匀速直线运动，这样，再次相遇的条件为B球来回所需要的时间为单摆半周期的整数倍，即n(其中n1,2,3)由单摆周期公式T2得d(其中n1,2,3)答案：d(其中n1,2,3) 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根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(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)由乙图可知T0.8 s，则f1.25 Hz(2)由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时摆球应在B点(3)由T2，得l0.16 m.答案：(1)1.25 Hz(2)B点(3)0.16 m
