山东专用2020版高考物理一轮复习第1节机械振动练习含解析新人教版选修3.pdf
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1、第 1 节 机械振动第 1 节 机械振动 1.弹簧振子在做简谐运动时,若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子的( D ) A.速度与位移方向一定相反 B.加速度与速度方向可能相同 C.位移可能在减小 D.回复力一定在增大 解析:弹簧振子的速率在减小,则动能减小,弹性势能增大,故振子必定从平衡位置向最大位 移处运动,速度与位移方向相同,则加速度与速度方向必定相反,故选项 A,B 错误;由上述分 析可知,弹簧振子的位移大小在增大,回复力的大小与位移大小成正比,故回复力一定增大, 故 选项 C 错误,D 正确. 2.关于单摆,下列说法中正确的是( B ) A.摆球运动的回复力是它受到的合力 B.摆
2、球在运动过程中经过轨迹上的同一点,加速度是不变的 C.摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置 D.摆球经过平衡位置时,加速度为零 解析:摆球的回复力为重力沿轨迹切线方向的分力,A 错误;摆球经过最低点时,回复力为零, 但合力提供向心力,C,D 错误;由摆球的受力特点知 B 正确. 3.(多选)如图所示,弹簧下端悬挂一钢球,上端固定,它们组成一个振动系统.用手把钢球向 上托起一段距离,然后释放,钢球便上下振动起来,若以竖直向下为正方向,下列说法正确的 是( BC ) A.钢球的最低处为平衡位置 B.钢球原来静止时的位置为平衡位置 C.钢球振动到距原静止位置下方 3 cm 处时位移为 3 c
3、m D.钢球振动到距原静止位置上方 2 cm 处时位移为 2 cm 解析:振子的平衡位置为振子静止时的位置,故 A 错误,B 正确;振动中的位移为从平衡位置指 向某时刻振子所在位置的有向线段,据题意可判断 C 正确,D 错误. 4.(多选)如图所示为某物体做简谐运动的图像,下列说法中正确的是( AC ) A.由 PQ,位移在增大 B.由 PQ,速度在增大 C.由 MN,位移先减小后增大 D.由 MN,位移始终减小 5.若单摆的摆长不变,摆球的质量由20 g增加为40 g,摆球离开平衡位置时最大角度由4减 为 2,则单摆振动的( B ) A.频率不变,振幅不变 B.频率不变,振幅改变 C.频率改
4、变,振幅不变 D.频率改变,振幅改变 解析:单摆的摆长不变时,单摆振动的周期 T=2不变,频率 f= 不变;摆长不变时,摆角越 小,振幅越小,选项 B 正确. 6.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅 A 与驱动力频率 f 的关系)如图所示,则( B ) A.此单摆的固有周期约为 0.5 s B.此单摆的摆长约为 1 m C.若摆长增大,单摆的固有频率增大 D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动 解析:由共振曲线知此单摆的固有频率为 0.5 Hz,固有周期为 2 s;再由 T=2,得此单摆的 摆长约为 1 m;若摆长增大,单摆的固有周期增大,固有频率减小,则共振曲线的峰将向左移动. 7
5、.如图所示,质量相同的四个摆球悬于同一根横线上,四个摆的摆长分别为 l1=2 m、 l2=1.5 m、 l3=1 m、l4=0.5 m.现以摆 3 为驱动摆,让摆 3 振动,使其余三个摆也振动起来,则摆球振动稳 定后( D ) A.摆 1 的振幅一定最大 B.摆 4 的周期一定最短 C.四个摆的振幅相同 D.四个摆的周期相同 解析:让摆 3 振动,其余三个摆做受迫振动,则四个摆的周期相同,选项 D 正确. 8.弹簧振子的质量是2 kg,当它运动到平衡位置左侧2 cm时,受到的回复力是4 N,当它运动 到平衡位置右侧 4 cm 时,它的加速度是( D ) A.2 m/s2,向右 B.2 m/s2
6、,向左 C.4 m/s2,向右 D.4 m/s2,向左 解析:由振动的对称性知右侧 4 cm 处回复力为 8 N,由 a=-=-知 a=4 m/s2,方向向左. 9.如图(甲)所示,弹簧振子以 O 点为平衡位置,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 ) A.t=0.8 s 时,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 解析:从 t=0.8
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