2019物理金版大一轮精练:第14章 第1讲机械振动 Word版含解析.pdf
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1、第 1 讲 机械振动 课时作业 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 基础巩固练 1 (多选)如图所示, 图甲为以 O 点为平衡位置, 在 A、 B 两点间做简谐运动的弹簧振子, 图乙为该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,弹簧振子可能运动到 B 位置 B在 t0.1 s 与 t0.3 s 两个时刻,弹簧振子的速度相反 C从 t0 到 t0.2 s 的时间内,弹簧振子的动能持续地增加 D在 t0.2 s 与 t0.6 s 两个时刻,弹簧振子的加速度相同 E在 t0.4 s 和 t0.8 s 时弹簧振子动能最大 解析: t0.2 s 时,振子的
2、位移为正的最大,但由于没有规定正方向,所以此时振子 的位置可能在 A 点也可能在 B 点,A 正确。t0.1 s 时速度为正,t0.3 s 时速度为负,两者 方向相反,B 正确。从 t0 到 t0.2 s 的时间内,弹簧振子远离平衡位置,速度减小,动能 减小,C 错。t0.2 s 与 t0.6 s 两个时刻,位移大小相等,方向相反,故加速度大小相等, 方向相反,D 错。振子在平衡位置动能最大,E 正确。 答案: ABE 2. (多选)(2018福建漳州模拟)如图所示,弹簧下面挂一质量为 m 的物体,物体在竖直方向 上做振幅为 A 的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度
3、内, 则物体在振动过程中_。 A弹簧的最大弹性势能等于 2mgA B弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C物体在最低点时的加速度大小应为 g D物体在最低点时的弹力大小应为 mg E物体在最低点时的弹力大小应为 2mg 解析 : 因物体振动到最高点时, 弹簧正好为原长, 此时弹簧弹力等于零, 物体的重力 mg F回kA, 当物体在最低点时, 弹簧的弹性势能最大等于 2mgA, A 对 ; 在最低点, 由 F回mg ma 知,C 对;由 F弹mgF回得 F弹2mg,D 错,E 对;由能量守恒知,弹簧的弹性 势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变,B 错。 答案: ACE 3(多选) 一单摆在地面
4、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 下列说法正确的是_。 A此单摆的周期约为 0.5 s B此单摆的摆长约为 1 m C若摆长增加,共振曲线的峰将向左移动 D若把该单摆从福建移到北京,要使其固有频率不变,应增加摆长 E列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振 解析 : 单摆做受迫振动,振动频率与驱动力频率相等 ; 当驱动力频率等于固有频率时, 发生共振, 由题图知固有频率为 0.5 Hz, 周期为 2 s, 故 A 错误 ; 由公式 T2 , 可得 L1 L g m,故 B 正确;若摆长增加,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动,C 正确;该 单摆
5、从福建移到北京、重力加速度变大,要使其固有频率不变,需增加摆长,D 正确 ; 列车 过桥时需减速, 是为了使驱动力频率远小于桥的固有频率,防止桥发生共振,而不是防止 列车发生共振,E 错误。 答案: BCD 4. (多选)如图所示,房顶上固定一根长 2.5 m 的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下,细线下端系 了一个小球(可视为质点)。打开窗子,让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅度摆动,窗上 沿到房顶的高度为 1.6 m,不计空气阻力,g 取 10 m/s2,则小球从最左端运动到最右端的时 间为_。 A0.2 s B0.4 s C0.6 s D1.2 s E2.0 s 解析: 小球的摆动可视为单摆运动,
6、摆长为线长时对应的周期:T12 s, l1 g 摆长为线长减去墙体长时对应的周期 T22 0.6 s,故小球从最左端到最右端所 l1l2 g 用的最短时间为 t0.4 s,B、D、E 正确。 T1T2 4 答案: BDE 5. (多选)(2018广东顺德一模)弹簧振子在光滑水平面上振动,其位移时间图象如图所示, 则下列说法正确的是_。 A10 秒内振子的路程为 2 m B动能变化的周期为 2.0 s C在 t0.5 s 时,弹簧的弹力最大 D在 t1.0 s 时,振子的速度反向 E振动方程是 x0.10sin t(m) 解析 : 根据振动图象可知周期 T2.0 s,振幅 A10 cm,t10
7、s5T,一个周期通过 的路程为 4A,则 10 s 内通过的路程 s54A2010 cm200 cm2 m,故 A 正确 ; 每次 经过平衡位置动能最大, 在最大位移处动能为 0, 在振子完成一个周期的时间内, 动能完成 2 个周期的变化,故动能变化的周期为 1 s,故 B 错误 ; t0.5 s 时,振子处于最大位移处,弹 簧的弹力最大, 故 C 正确 ; 在 t0.5 s 到 t1.5 s 时间内振子沿 x 负方向运动, 在 t0.1 s 时, 振子的速度未反向,故 D 错误;由振动图象知 T2.0 s,角速度 rad/s 2 T 2 2 rad/s,振动方程 x0.10sin t(m),
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