《2019版高考物理一轮复习第15章选考部分53机械振动能力训练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理一轮复习第15章选考部分53机械振动能力训练（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、15353 机械振动机械振动1摆长为L的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t0)，当振动至t 3 2时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的( )L g答案 C解析 单摆周期为T2 ，当t 时摆球具有负向最大速度，知摆球经L g3 2L g3T 4过平衡位置向负方向振动，C 正确，A、B、D 错误。2(2016温州质检)在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，装置配重杆的主要目的是( )A加大飞机的惯性 B使机体更加平衡C使机翼更加牢固 D改变机翼的固有频率
2、答案 D解析 飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下做受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等。在机翼前缘处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而实现减振的目的，故 D 正确。3做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 ，则单摆振动的( )1 2A频率、振幅都不变 B频率、振幅都改变C频率不变、振幅改变 D频率改变、振幅不变 答案 C解析 由单摆周期公式T2知周期只与l、g有关，与m和v无关，周期不变，l g其频率不变；在没改变质量前，设单摆最低点与最高点高度
3、差为h，最低点速度为v，则2mghmv2，质量改变后有 4mgh 4m2，可知hh，振幅改变，C 正确。1 21 2(v 2)4(2016河南郑州一中调研)有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图所示，下列关于下图中的判断正确的是( )A图可作为该物体的回复力时间图象B图可作为该物体的回复力时间图象C图可作为该物体的速度时间图象D图可作为该物体的加速度时间图象答案 A解析 根据简谐振动回复力Fkx知，回复力或加速度与位移大小成正比，方向相反，可得 A 正确，B、D 错误；速度在平衡位置最大，在最大位移处为零，图应该为速度时间图象，C 错误。5(2018山东潍坊月考)(多选)把一个筛子用
4、四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下电动偏心轮转速是 54 r/min。为了使筛子的振幅增大，下列做法正确的是( )3A提高输入电压 B降低输入电压C增加筛子质量 D减小筛子质量答案 BD解析 由题图乙可知筛子的固有频率为 0.8 Hz，那么固有周期为 1.25 s，而现在偏心轮转速为 54 r/min，即周期为 s1.25 s，为了使振幅增大，应该使偏心轮的周期更接近10 9筛子的固有周期，所以要增大偏心轮的
5、转动周期，或减小筛子的固有周期，结合题意可知应该降低输入电压，或减小筛子质量，故 B、D 正确。6(多选)如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是( )A在t0.2 s 时，弹簧振子的加速度为正向最大B在t0.1 s 与t0.3 s 两个时刻，弹簧振子在同一位置C在t0 到t0.2 s 时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D在t0.6 s 时，弹簧振子有最小的弹性势能答案 BC解析 t0.2 s 时，弹簧振子的位移为正向最大值，而弹簧振子的加速度与位移大小成正比，方向与位移方向相反，A 错误；在t0.1 s 与
6、t0.3 s 两个时刻，弹簧振子的位移相同，B 正确；从t0 到t0.2 s 时间内，弹簧振子从平衡位置向正的最大位移处运动，位移逐渐增大，加速度逐渐增大，加速度方向与速度方向相反，弹簧振子做加速度增大的减速运动，C 正确；在t0.6 s 时，弹簧振子的位移为负向最大值，即弹簧的形变最大，弹簧振子的弹性势能最大，D 错误。7(多选)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过 0.3 s 第一次到达点M，再经过 0.2 s 第二次到达点M，则弹簧振子的周期为( )A0.53 s B1.4 s C1.6 s D3 s答案 AC解析 如图甲所示，设O为平衡位置，OB(OC)代表振
7、幅，振子从OC所需时间为 。因T 4为简谐运动具有对称性，所以振子从MC所用时间和从CM所用时间相等，故 0.3 sT 440.4 s，解得T1.6 s，C 正确。0.2 s 2如图乙所示，若振子一开始从平衡位置向点B运动，设点M与点M关于点O对称，则振子从点M经过点B回到点M所用的时间与振子从点M经过点C回到点M所需时间相等，即 0.2 s。振子从点O到点M和从点M到点O以及从点O到点M所需时间相等，为 s，故周期为T s s0.53 s，A 正确。0.3 s0.2 s 31 30(0.51 30)16 308如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O是它的平衡位置，P、Q是小球所能
8、到达的最高位置。小球的质量m0.4 kg，图乙是摆线长为l时小球的振动图象，g取 10 m/s2。(1)为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过_(填“O” “P”或“Q”)时开始计时；测出悬点到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g_(用L、n、t表示)。(2)由图乙写出单摆做简谐运动的表达式，并判断小球在什么位置时加速度最大？最大加速度为多少？答案 (1)O (2)x5sint(cm) 小球在最大位移处的加速度最大 0.5 42n2L t2m/s2解析 (1)因摆球经过最低点的速度大，容易观察和计时，所以测量时间应从摆球经过5最低点O开始计时，单摆周期T
9、 ，再根据单摆周期公式T2 ，可解得t nL gg。42n2L t2(2)由图乙可知单摆的振幅A5 cm， rad/s rad/s，所以单摆做简2 T2 2谐运动的表达式为x5sint(cm)。小球在最大位移处的加速度最大，由图乙可看出此摆的周期是 2 s，根据T2 ，可求得摆长为L1 m，加速度最大值amL gFm mmgsin m m/s20.5 m/s2。gA L10 5 102 19(2016北京高考)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为( )答案 A解析 振子在N点时开始计时，其位移为正向
10、最大，并按余弦规律变化，A 正确。10.(2017北京高考)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是( )6At1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值Bt2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值Ct3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零Dt4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值答案 A解析 t1 s 时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值，A 正确；t2 s 时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零，B 错误；t3 s 时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值，C错误；t4 s
11、 时，振子在平衡位置且向x轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零，D 错误。11(2017安徽皖南八校联考)如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，达到稳定时_摆的振幅最大，图乙是c摆稳定以后的振动图象，重力加速度为g，不计空气阻力，则a摆的摆长为_。答案 c gt2 0 42解析 根据单摆周期公式T2 可知，图甲所示中，单摆的固有周期关系为L gTaTcTb，当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，b、c摆将做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力周期，当驱动力的频率等于其固有频率时，达到共振，其振幅最大，因此，b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅最大，由图乙可知，Tct0，即Tat0，根据单摆周期公式可知，a摆的摆长为：La。gT2a 42gt2 0 42712.(2016重庆高考)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。答案 2x0 vy1y2 2解析 由图象可知，振子在一个周期内沿x方向的位移为 2x0，水平速度为v，故周期T；又由图象知 2Ay1y2，故振幅A。2x0 vy1y2 2
