高考物理一轮复习 课时跟踪检测57 机械振动
8页1、镇成立由镇委书记孙广东任组长,镇委副书记、镇长任副组长,镇直相关部门主要领导为成员的意识形态工作领导小组,统筹协调全镇意识形态工作课时跟踪检测五十七机械振动【基础过关】1. (2016届内蒙古巴彦淖尔中学月考)如图所示,弹簧振子在a、b两点间做简谐振动,当振子从平衡位置O向a运动过程中()A加速度和速度均不断减小B加速度和速度均不断增大C加速度不断增大,速度不断减小D加速度不断减小,速度不断增大解析:在振子由O到A的过程中,其位移不断增大,回复力增大,加速度增大,但是由于加速度与速度方向相反,故速度减小,因此选项C正确答案:C2. (2016届江苏扬州中学摸底)如图所示为某弹簧振子在05 s内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是()A振动周期为5 s,振幅为8 cmB第2 s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值C从第1 s末到第2 s末振子的位移增加,振子在做加速度减小的减速运动D第3 s末振子的速度为正向的最大值解题思路:由振动图象可知振动的周期、振幅、位移由动力学特点与牛顿第二定律知加速度的变化,进而判断速度的变化解析:由图象可知振动周期为4 s,振幅为8 cm,选项A错误;
2、第2 s末振子在最大位移处,速度为零,位移为负,所以加速度为正向的最大值,选项B错误;从第1 s末到第2 s末振子的位移增加,振子在做加速度增大的减速运动,选项C错误;第3 s末振子在平衡位置,向正方向运动,速度为正向的最大值,选项D正确答案:D3.(多选)(2017届河北邢台市期末)如图所示,在一根张紧的绳上挂着四个单摆,其中甲、丙两单摆的摆长相等现给甲摆一个初始能量,使其开始摆动摆动稳定后,关于乙、丙、丁三个单摆,下列说法正确的是()A乙摆摆动的周期与甲摆摆动的周期相同B丁摆摆动的周期与丙摆摆动的周期相同C丁摆频率最大D乙摆振幅最大E丙摆振幅最大解题思路:受迫振动的频率等于驱动力的频率,由单摆的周期公式T2求周期解析:甲、丙两单摆的摆长相等,具有相同的频率,所以摆动稳定后,丙摆振幅最大;乙摆、丙摆、丁摆摆动的周期与甲摆摆动的周期相同,都等于驱动力的频率;故选项A、B、E正确答案:ABE4(2016届辽宁实验中学期末)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
3、?(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,求该单摆摆长解析:(1)由xt图可知T0.8 s,所以f Hz1.25 Hz.(2)t0时x4 cm,故开始时刻摆球在B位置(3)根据T2,所以l0.16 m.答案:(1)1.25 Hz(2)B点(3)0.16 m【提升过关】一、单项选择题1(2016届河南郑州一中调研)有一个在y方向上做简谐运动的物体,其振动图象如下图所示,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,可得选项A正确,B、D错误;速度在平衡位置最大,在最大位移处为零,C错误答案:A2(2017届四川成都六校协作体联考)劲度系数为k的轻弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为m的砝码,然后从弹簧原长处自静止释放砝码,不计摩擦阻力,则()A砝码的运动不是简谐振动B砝码最大加速度为2gC砝码偏离平衡位置的最大位移为D弹簧最大弹性势能为解题思路:对砝码受力分析,由牛顿第二定律及
4、振动的动力学特点判断是否是简谐运动解析:设砝码的最大速度为vm.砝码达到最大速度时,弹簧弹力大小等于砝码的重力,则得mgkx0,得弹簧伸长的长度x0.此位置为平衡位置在平衡位置以上x时,弹簧的弹力为Fk(x0x),砝码受到的合力:F合mgFmgk(x0x)kx;同理可以得出砝码在平衡位置以下x时,仍然满足:F合kx,即砝码受到与离开平衡位置的位移成正比的合外力的作用,且该合力始终指向平衡位置,所以由静止释放砝码后,砝码在重力和弹簧的弹力作用下将做简谐运动,故A错误;当砝码下落到速度为零时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,根据对称性可知,此时弹簧伸长量为x2x02,根据牛顿第二定律得ag,所以弹性势能最大时小球加速度大小为g,故B错误;此时弹簧伸长量为x2,所以砝码偏离平衡位置的最大位移为xx0,故C错误;当砝码下落到速度为零时,弹簧伸长最大,弹性势能最大,砝码从静止开始下落到速度为零时,弹簧伸长最大,弹性势能最大,砝码从静止开始下落到速度为零时,根据动能定理研究得mg2W弹000,计算得出:W弹,弹簧弹力做功量度弹性势能的变化,所以最大的弹性势能为,所以D正确答案:D3如图甲所示,弹簧振
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