2018年高考物理总复习 机械振动 无阻尼振动、受迫振动和共振练习含答案(1)
机械振动答案
机械振动答案（1）选择题1解析：选D.如图所示，设质点在A 、B 之间振动，O 点是它的平衡位置，并设向右为正．在质点由O 向A 运动过程中其位移为负值；而质点向左运动，速度也为负值．质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，但速度最大．振子通过平衡位置时，速度方向可正可负，由F ＝－kx 知，x 相同时F 相同，再由F ＝ma 知，a 相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右．2．解析：选B.据简谐运动的特点可知，振动的物体在平衡位置时速度最大，振动物体的位移为零，此时对应题图中的t 2时刻，B 对．3．解析：选BD.质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反，总是指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反．4解析：选C.因为弹簧振子固有周期和频率与振幅大小无关，只由系统本身决定，所以f 1∶f 2＝1∶1，选C.5解析：选B.对于阻尼振动来说，机械能不断转化为内能，但总能量是守恒的．6.解析：选B.因质点通过A 、B 两点时速度相同，说明A 、B 两点关于平衡位置对称，由时间的对称性可知，质点由B 到最大位移，与由A 到最大位移时间相等；即t 1＝0.5 s ，则T2＝t AB ＋2t 1＝2 s ，即T ＝4 s ，由过程的对称性可知：质点在这2 s 内通过的路程恰为2 A ，即2A ＝12 cm ，A ＝6 cm ，故B 正确．7.解析：选A.两球释放后到槽最低点前的运动为简谐运动且为单摆模型．其周期T ＝2πR g，两球周期相同，从释放到最低点O 的时间t ＝T4相同，所以相遇在O 点，选项A 正确．8．解析：选C.从t ＝0时经过t ＝3π2L g 时间，这段时间为34T ，经过34T 摆球具有最大速度，说明此时摆球在平衡位置，在给出的四个图象中，经过34T 具有负向最大速度的只有C 图，选项C 正确．9.解析：选CD.单摆做简谐运动的周期T ＝2πlg，与摆球的质量无关，因此两单摆周期相同．碰后经过12T 都将回到最低点再次发生碰撞，下一次碰撞一定发生在平衡位置，不可能在平衡位置左侧或右侧．故C 、D 正确．10．解析：选D.通过调整发生器发出的声波就能使酒杯碎掉，是利用共振的原理，因此操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz ，故D 选项正确． 二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分．把答案填在题中横线上)11答案：(1)B (2)摆长的测量、漏斗重心的变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……12答案：(1)ABC (2)①98.50 ②B ③4π2k计算题13．(10分)解析：由题意知弹簧振子的周期T ＝0.5 s ，振幅A ＝4×10－2m. (1)a max ＝kx max m ＝kA m＝40 m/s 2. (2)3 s 为6个周期，所以总路程为s ＝6×4×4×10－2m ＝0.96 m.答案：(1)40 m/s 2(2)0.96 m14．(10分)解析：设单摆的摆长为L ，地球的质量为M ，则据万有引力定律可得地面的重力加速度和高山上的重力加速度分别为：g ＝G M R 2，g h ＝G M R ＋h2据单摆的周期公式可知T 0＝2πLg ，T ＝2πL g h由以上各式可求得h ＝(T T 0－1)R . 答案：(T T 0－1)R15．(12分解析：球A 运动的周期T A ＝2πl g， 球B 运动的周期T B ＝2π l /4g ＝πl g. 则该振动系统的周期T ＝12T A ＋12T B ＝12(T A ＋T B )＝3π2l g. 在每个周期T 内两球会发生两次碰撞，球A 从最大位移处由静止开始释放后，经6T ＝9πlg，发生12次碰 撞，且第12次碰撞后A 球又回到最大位置处所用时间为t ′＝T A /4. 所以从释放A 到发生第12次碰撞所用时间为t ＝6T －t ′＝9πl g －2T 2l g ＝17π2lg. 答案：17π2l g16．(12分解析：在力F 作用下，玻璃板向上加速，图示OC 间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间变化的规律，其中直线OC 代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而OA 、AB 、BC 间对应的时间均为0.5个周期，即t ＝T 2＝12f＝0.1 s ．故可利用匀加速直线运动的规律——连续相等时间内的位移差等于恒量来求加速度．设板竖直向上的加速度为a ，则有：s BA －s AO ＝aT 2①s CB －s BA ＝aT 2，其中T ＝152 s ＝0.1 s ②由牛顿第二定律得F －mg ＝ma ③ 解①②③可求得F ＝24 N. 答案：24 N机械振动（2）机械振动（3）1【解析】 如图所示，图线中a 、b 两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速度一定相同，但速度方向分别为负、正，A 错误，C 正确．物体的位移增大时，动能减少，势能增加，D 错误．单摆摆球在最低点时，处于平衡位置，回复力为零，但合外力不为零，B 错误．【答案】 C2【解析】 质量是惯性大小的量度，脱水桶转动过程中质量近似不变，惯性不变，脱水桶的转动频率与转速成正比，随着转动变慢，脱水桶的转动频率减小，因此，t 时刻的转动频率不是最大的，在t 时刻脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等发生共振，故C 项正确．【答案】 C3【解析】 摆球从A 运动到B 的过程中绳拉力不为零，时间也不为零，故冲量不为零，所以选项A 错；由动能定理知选项B 对；摆球运动到B 时重力的瞬时功率是mg v cos90°＝0，所以选项C 错；摆球从A 运动到B 的过程中，用时T /4，所以重力的平均功率为P ＝m v 2/2T /4＝2m v 2T ，所以选项D 错．【答案】 B4【解析】 由振动图象可看出，在(T 2－Δt )和(T2＋Δt )两时刻，振子的速度相同，加速度大小相等方向相反，相对平衡位置的位移大小相等方向相反，振动的能量相同，正确选项是D.【答案】 D5【解析】 据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，因为甲的固有频率接近驱动力的频率．做受迫振动物体的频率等于驱动力的频率，所以B 选项正确．【答案】 B6【解析】 由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅是相等的，A 、B 错；两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小，所以C 正确，D 错误．【答案】 C题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 ACBADACBDACADD(T 2-T 1)R/T 17【答案】 C8【解析】 根据题意，由能量守恒可知12kx 2＝mg (h ＋x )，其中k 为弹簧劲度系数，h 为物块下落处距O 点的高度，x 为弹簧压缩量．当x ＝x 0时，物块速度为0，则kx 0－mg ＝ma ，a ＝kx 0－mg m ＝kx 0m －g ＝2mg (h ＋x 0)mx 0－g ＝2g (h ＋x 0)x 0－g >g ，故正确答案为D.【答案】 D9【解析】 由题中条件可得单摆的周期为T ＝0.30.2s ＝1.5s ，由周期公式T ＝2πlg可得l＝0.56m.【答案】 A10【解析】 当摆球释放后，动能增大，势能减小，当运动至B 点时动能最大，势能最小，然后继续摆动，动能减小，势能增大，到达C 点后动能为零，势能最大，整个过程中摆球只有重力做功，摆球的机械能守恒，综上可知只有D 项正确．【答案】 D机械振动（4）1解析：选A.周期与振幅无关，故A 正确．2解析：选C.由单摆周期公式T ＝2π lg知周期只与l 、g 有关，与m 和v 无关，周期不变频率不变．又因为没改变质量前，设单摆最低点与最高点高度差为h ，最低点速度为v ，mgh ＝12m v 2.质量改变后：4mgh ′＝12·4m ·(v 2)2，可知h ′≠h ，振幅改变．故选C.3解析：选D.此摆为复合摆，周期等于摆长为L 的半个周期与摆长为L2的半个周期之和，故D 正确．4解析：选B.由简谐运动的对称性可知，t Ob ＝0.1 s ，t bc ＝0.1 s ，故T4＝0.2 s ，解得T ＝0.8s ，f ＝1T＝1.25 Hz ，选项B 正确．5解析：选D.当单摆A 振动起来后，单摆B 、C 做受迫振动，做受迫振动的物体的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A 错误而D 正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项C 正确而B 错误．6解析：选BD.速度越来越大，说明振子正在向平衡位置运动，位移变小，A 错B 对；速度与位移反向，C 错D 对．7解析：选AD.P 、N 两点表示摆球的位移大小相等，所以重力势能相等，A 对；P 点的速度大，所以动能大，故B 、C 错D 对．8解析：选BD.受迫振动的频率总等于驱动力的频率，D 正确；驱动力频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大，B 正确．9解析：选B.读图可知，该简谐运动的周期为4 s ，频率为0.25 Hz ，在10 s 内质点经过的路程是2.5×4A ＝20 cm.第4 s 末的速度最大．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相反．。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题及答案解析(1)
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题及答案解析(1)一、选择题1．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法不正确的是（）A．若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比C．图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为D．若摆长均为，则图线Ⅰ是在地球上完成的2．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6 m．则两单摆摆长l a与l b分别为( )A．l a＝2.5 m，l b＝0.9 m B．l a＝0.9 m，l b＝2.5 mC．l a＝2.4 m，l b＝4.0 m D．l a＝4.0 m，l b＝2.4 m3．下列关于单摆运动过程中的受力说法，正确的是（）A．单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C．单摆过平衡位置时，所受的合力为零D．单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力4．一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率。
B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率。
C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率。
D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率。
5．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s时A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同6．如图所示，一单摆在做简谐运动，下列说法正确的是A．单摆的幅度越大，振动周期越大B．摆球质量越大，振动周期越大C．若将摆线变短，振动周期将变大D．若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大7．下列说法中正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故8．下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（）A．波长，波速B．周期，振幅C．波长，振幅D．周期，波速9．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是 ( )A．振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变C．振子的加速度方向总跟速度方向相反D．振子离开O点运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动10．沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，A， B、C三个质点的平衡位置分别为x A=1.5m、x B=2m、x C=3m，t=0.9s时质点A恰好第二次到达波峰，下列说法正确中的是A．波传播的速度为10m/sB．t=0.1s时质点A运动到质点B的位置C．质点C在t=0.9s时沿y轴负方向振动D．质点B的振动表达式为y=5sin（2.5πt）cm11．一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象．下列说法正确的是（）A．若波沿x轴正方向传播，则图乙表示的是质点N的振动图象B．若波沿x轴负方向传播，则图乙表示的是质点K的振动图象C．若图乙表示的是质点L的振动图象，则波沿x轴正方向传播D．若图乙表示的是质点M的振动图象，则波沿x轴负方向传播12．下列说法中正确的是A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率B．电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波D．宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快13．如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D之间做周期为T的简谐运动。
高考物理专题复习：阻尼振动、受迫振动与共振
高考物理专题复习：阻尼振动、受迫振动与共振一、单项选择题（共8小题）1．下列振动中属于受迫振动的是（）A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动C．打点计时器接通电源后，振针的振动D．弹簧振子在竖直方向上上下振动2．如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则下列说法正确的是（）A．B、C、D三摆振动周期跟A摆不同B．其他各摆振动的振幅大小不完全相同，E摆的振幅最大C．其他各摆振动的振幅大小相同D．B、C、D三摆振动的振幅大小不同，D摆的振幅最大3．如图所示为单摆做阻尼振动的位移x随时间t变化的图像，t1、t2时刻的位移大小均为2cm，t3时刻的位移大于2cm。
关于摆球在t1、t2和t3时刻的速度、重力势能、动能、机械能的分析，下列说法正确的是（）A．摆球在t1时刻的机械能等于t2时刻的机械能B．摆球在t1时刻的动能等于t2时刻的动能C．摆球在t1时刻的重力势能等于t2时刻的重力势能D．摆球在t3时刻的速度大于t2时刻的速度4．如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。
在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100Hz、90Hz、80Hz、70Hz的四个钢片a、b、c、d，将M 端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小。
则（）A．钢片a的振动频率约为100HzB．钢片b的振动频率约为90HzC．钢片c的振动频率约为80HzD．电动机的转速约为90r/min5．如图所示，在张紧的绳上挂五个相同的小球，已知轻绳长远大于小球半径，A、D两球的绳长相等，B、E两球的绳长相等，使A球小角度在竖直平面内摆动，其余各球在A球的驱动下逐步振动起来，不计空气阻力。
下列说法正确的是（）A．稳定时B球的振幅最大B．稳定时C球的振幅最大C．稳定时D球的振幅最大D．稳定时E球的振幅最大6．下列下列说法中不正确的是（）A．受到阻力作用的振动不一定是阻尼振动B．阻尼振动振幅逐渐减小，机械能逐渐减小C．受迫振动的振幅越来越大D．受迫振动稳定后的频率与振动系统的固有频率无关7．共振筛示意图如图所示，共振筛振动的固有频率为5Hz，为使共振筛发生共振，使其工作效率达到最高，则偏心轮的转速为（）A．5r/s B．10r/s C．0.2r/s D．300r/s8．如图甲所示，曲轴上悬挂一弹簧振子。
2018年高考物理复习真题训练 12机械振动与机械波--含答案解析
专题12 机械振动与机械波1.（2017全国卷Ⅲ）如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t =0时的波形图，虚线为t =0.5 s 时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5 s.关于该简谐波，下列说法正确的是_______A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t =1 s 时，x =1 m 处的质点处于波峰E ．t =2 s 时，x =2 m 处的质点经过平衡位置答案：BCE解析：由波形图可知，波长为4 m ，A 错误；实线为t =0时的波形图，虚线为t =0.5 s 时的波形图，波沿x 轴正方向传播，又该波的周期大于0.5 s ，则0~0.5 s 时间内波传播的距离34x λ∆=，30.5 s 4T =，故周期2 s 3T =，频率为1.5 Hz ，波速 6 m/s v f λ==，BC 正确；由31 s=2T ，t =0时，x =1 m 处的质点在波峰位置，t =1时，该质点应该在平衡位置向上振动，D 错误；由2 s 3T =，t =0时，x =2 m 处的质点在平衡位置，t =2 s 时，该质点同样经过平衡位置，E 正确.2.（2017江苏卷）野生大象群也有自己的“语言”．研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音．播放速度变为原来的2倍时，播出声波的___________（选填“周期”或“频率”）也变为原来的2倍，声波的传播速度____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．答案：频率 不变解析：本题考查考生对波的周期、频率与波速之间的关系的理解.播放速度变为原来的2倍，则声波的频率也变为原来的2倍，但在同一均匀介质中声波的传播速度不变.3.（2017北京卷）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A．t=1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t=3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t=4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值答案：A解析：本题考查简谐运动中速度和加速度的相关知识.t=1 s时,振子在正的最大位移处,振子的速度为零,由a=-kx/m知,加速度为负的最大值,A项正确;t=2 s时,振子位于平衡位置,由a=-kx/m知,加速度为零,B项错误;t=3 s时,振子在负的最大位移处,由a=-kx/m知,加速度为正的最大值,C项错误;t=4 s时,振子位于平衡位置,由a=-kx/m知,加速度为零, D项错误.4.（2017天津卷）手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图.绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L.t=0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是A．该简谐波是纵波B．该简谐波的最大波长为2LC ．8T t =时，P 在平衡位置上方 D ．38T t =时，P 的速度方向竖直向上 答案：C解析：本题考查考生对机械波的理解.振动方向与传播方向垂直，故该简谐波是横波，A 错误；根据“下坡上”判断，P 距离O 的最近距离L =λ，所以最大波长等于4L ，B 错误；经过T ，P 位于波峰，所以T 时，P 在平衡位置上方，C 正确；在T 时，P 正在从波峰回到平衡位置，速度方向竖直向下，D 错误.5.（2017浙江卷）一列向右传播的简谐横波，当波传到m x 0.2=处的P 点时开始计时，该时刻波形如图所示，s t 9.0=时，观察到质点P 第三次到达波峰位置，下列说法正确的是A.波速为 s m /5.0B.经1.4s 质点P 运动的路程为70cmC.s t 6.1=时，m x 5.4=处的质点Q 第三次到达波谷D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5HZ答案:BCD解析:首先从图中我们可以得出这列波的波长为2米，同时每一个质点开始振动的方向是+y 方向万.从0时刻开始到0.9s ，P 点恰好第三次到达波峰，表示经过了9/4个周期，得出周期TY=0.4s,所以波速v=λ/T=5m/s ，故A 错误，经过1.4s 则P 点恰好完成3个完整会周期加1/4周期，所以路程为70cm ，故B 正确，经过0.5s 波传到Q 点，则Q 点运动了1.1s ，恰好完成两个完整周期加3/4周期，处于波谷，故C 正确，本列波的频率为2.5HZ ，所以要与2.5Hz 的波发生干涉，故D 正确.6.（2017海南卷）从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波，分别沿x轴正、负方向传播，在某一时刻到达A、B点，如图中实线、虚线所示．两列波的波速均为10m/s.求（i）质点P、O开始振动的时刻之差；（ii）再经过半个周期后，两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标.答案：（i）质点P、O开始振动的时刻之差为0.05s.（ii）两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：2m、3m、3m、4m、5m.合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.解析：（i）该波的周期为T===0.2s.由图知，质点P、O开始振动的时刻之差为△t==0.05s. （ii）该波的波长为λ=vT=10×0.2m=2m.根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，可知，两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：2m、3m、3m、4m、5m.合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.。
机械振动课后习题答案
机械振动课后习题答案机械振动是力学中的一个重要分支，研究物体在受到外力作用后的振动特性。
在学习机械振动的过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
本文将为大家提供一些机械振动课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一知识。
1. 一个质量为m的弹簧振子在无阻尼情况下振动，其振动方程为mx'' + kx = 0，其中x为振子的位移，k为弹簧的劲度系数。
试求振动的周期。
解答：根据振动方程可知，振子的振动是简谐振动，其周期T与振子的质量m和弹簧的劲度系数k有关。
根据简谐振动的周期公式T = 2π√(m/k)，可得振动的周期为T = 2π√(m/k)。
2. 一个质量为m的弹簧振子在受到外力F(t)的作用下振动，其振动方程为mx''+ kx = F(t)，其中F(t) = F0cos(ωt)。
试求振动的解析解。
解答：根据振动方程可知，振子的振动是受迫振动，其解析解可以通过求解齐次方程和非齐次方程得到。
首先求解齐次方程mx'' + kx = 0的解xh(t)，得到振子在无外力作用下的自由振动解。
然后根据外力F(t)的形式，假设其特解为xp(t) = Acos(ωt + φ)，其中A为振幅，φ为相位差。
将特解xp(t)代入非齐次方程，求解得到A和φ的值。
最后，振动的解析解为x(t) = xh(t) + xp(t)。
3. 一个质量为m的弹簧振子在受到阻尼力和外力的作用下振动，其振动方程为mx'' + bx' + kx = F(t)，其中b为阻尼系数。
试求振动的稳定解。
解答：根据振动方程可知，振子的振动是受到阻尼力和外力的作用，其稳定解可以通过求解齐次方程和非齐次方程得到。
首先求解齐次方程mx'' + bx' + kx = 0的解xh(t)，得到振子在无外力和阻尼作用下的自由振动解。
然后根据外力F(t)的形式，假设其特解为xp(t) = Acos(ωt + φ)，其中A为振幅，φ为相位差。
2018版高考物理(新课标)一轮复习教师用书：第十三章波与相对论第1讲机械振动含答案
选考部分第十三章波与相对论【研透全国卷】在新课标全国卷中,对本部分知识的考查是在选考题中出现.从近几年的高考试题来看，主要考查简谐运动的图象、波动图象以及波的传播规律等；另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等为主。
预测在2018年高考中，对本部分内容的考查仍将以图象为主，考查振动和波动问题；并以光的折射和全反射为重点考查光学知识。
狭义相对论的基Ⅰ本假设质速关系、质能Ⅰ关系相对论、质能关Ⅰ系式第1讲机械振动（实验：用单摆测定重力加速度)知识点一简谐运动1。
定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向的回复力作用下的振动.2。
平衡位置：物体在振动过程中为零的位置.3.回复力（1)定义：使物体返回到的力.（2)方向：总是指向.(3)来源：属于力，可以是某一个力，也可以是几个力的或某个力的。
4。
简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件①弹簧质量可忽略②无摩擦等阻力③在弹簧弹性限度内①摆线为不可伸缩的轻细线②无空气等的阻力②最大摆角小于10°回复力弹簧的提供摆球沿与摆线垂直方向(即切向)的分力平衡位置弹簧处于处最低点周期与振幅无关T＝能量转化与动能的相互转化，机械能守恒与动能的相互转化，机械能守恒答案：1.平衡位置 2.回复力 3.(1)平衡位置（2)平衡位置(3）效果合力分力 4.弹力重力原长2π错误!弹性势能重力势能知识点二简谐运动的公式和图象1。
简谐运动的表达式（1）动力学表达式：F＝，其中“－"表示回复力与位移的方向相反。
(2)运动学表达式：x＝，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，ωt＋φ代表简谐运动的相位，φ叫做。
2。
简谐运动的图象(1）从开始计时，函数表达式为x＝A sin ωt,图象如图甲所示。
②从处开始计时，函数表达式为x＝A cos ωt，图象如图乙所示.答案：1。
(1)－kx(2）A sin (ωt＋φ) 初相2。
(1)平衡位置（2)最大位移知识点三受迫振动和共振1。
2018年高考物理一轮复习 专题55 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振(测)(含解析)
专题55 简谐运动及其描述单摆受迫振动和共振【满分：110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
)1．利用盛沙的漏斗演示简谐振动，如果考虑漏斗里砂子逐渐减少，则沙摆的频率将：（）A．逐渐增大 B．逐渐减少 C．先增大后减少 D．先减小后增大【答案】D【解析】砂子逐渐减小，砂子和漏斗的重心将逐渐降低，砂子漏完后重心又升高，所以摆长T=知周期先变大后变小，频率先减小后增大，故先边长后变短，根据单摆周期公式2选D．【名师点睛】此题是对单摆振动周期公式的考查；解题时关键是判断出重心位置的变化后直接应用单摆周期公式进行判断，难度不大，属于基础题。
2．关于简谐运动，下列说法正确的是：（）A、简谐运动一定是水平方向的运动B、所有的振动都可以看作是简谐运动C、物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线的轨迹线D、只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动【答案】D【名师点睛】简谐运动是最基本也最简单的机械振动．当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置．它是一种由自身系统性质决定的周期性的运动；=-；从运动的角度看，位本题关键是明确简谐运动的定义；从力的角度看，回复力满足F kx移时间图象是正弦曲线。
3．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是：（）A．位移 B．速度 C．加速度 D．回复力【答案】B【解析】振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故A 错误；由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故B正确；加速度总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同，故C错误；回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故D错误；故选B．【名师点睛】本题考查对简谐运动周期性及特点的理解，要知道同一位置的位移一定相同，加速度和回复力与位移都是成正比反向关系，由此进行判断三个物理量的关系.4．下列说法正确的是：（）A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D．一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显【答案】B【名师点睛】物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，物体做受迫振动振幅最大，发生共振；两列波发生干涉时，振动加强区域，总是加强，两列波引起的位移方向始终相同，各质点的位移随时间做周期性变化，它的位移某时刻可能为零，也不一定比振动减弱区域的位移大；产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。
【高三物理试题精选】2018届高考物理机械振动和机械波第二轮总复习基础综合检测试题及答案
2018届高考物理机械振动和机械波第二轮总复习基础综合
检测试题及答案
2018年高考物理二轮总复习回归基础提分综合检测
第七机械振动和机械波综合检测
一、选择题(本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．一单摆的摆长l＝98cm，在t＝0时，正从平衡位置向右运动，取g＝98m/s2，则当t＝12s时，下列关于摆球的运动描述，正确的是( )
A．正向左做减速运动，加速度正在增加
B．正向左做加速运动，加速度正在减小
C．正向右做减速运动，加速度正在增加
D．正向右做加速运动，加速度正在减小
【解析】单摆的周期T＝2πlg≈2s，所以摆球在t＝12s时，正在平衡位置的左边且向左运动之中．故正向左做减速运动，加速度正在增加，即选项A正确．
【答案】 A
2．( 广西模拟)关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是( ) A．产生多普勒效应的原因是波频率发生了变化
B．产生多普勒效应的原因是观察者和波之间发生了相对运动
C．甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发生的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率
D．哈勃太空望远镜发现所接受到的自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去
【解析】由产生多普勒效应的原因可知，A错，B对；观察者和。
高二物理受迫振动和共振试题答案及解析
高二物理受迫振动和共振试题答案及解析1.两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则（选填“甲”或“乙”）的振幅较大，振动频率是Hz。
【答案】乙；300Hz。
【解析】由于当驱动力作用的频率与物体的固有频率相等时，振幅最大，由于乙的固有频率与受迫的驱动力的频率接近，故乙的振幅较大；振动频率与驱力的频率是相等的。
【考点】受迫振动。
2.如图所示，在曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动。
开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz；然后以60r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为（）A．0.25s B．0.5 s C．1 s D．2s【答案】 C【解析】试题分析: 匀速转动摇把，转速为60r/min，故转动频率为：f =60r/min=1r/s=1Hz，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故振子振动稳定后它的振动为1Hz，故周期为1s；故C正确，ABD错误。
【考点】产生共振的条件及其应用3.如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，而让振子自由上下振动，测得其频率为2 Hz.然后匀速转动摇把，转速为240 r/min，当振子振动稳定时，它们振动周期为()．A．0.5 s B．0.25 s C．2 s D．4 s【答案】B【解析】匀速转动摇把后，振子将做受迫振动，驱动力的周期跟把手转动的周期是相同的，振子做受迫振动的周期又等于驱动力的周期，其频率也等于驱动力的频率，与原自由上下振动的频率无关．摇把匀速转动的转速为240 r/min＝4 r/s.角速度ω＝8π rad/s，所以驱动力的周期T＝＝0.25 s.4.两个弹簧振子，甲的固有频率是200 Hz，乙的固有频率是310 Hz，若它们均在频率是300 Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则振动稳定后()．A．甲的振幅较大，振动频率是200 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310 Hz【答案】B【解析】振动稳定后，受迫振动的频率等于驱动力频率，选项A、D错；由于乙的固有频率更接近驱动力频率，所以乙的振幅较大，选项B对、C错．5.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图(甲)所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动，匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图(乙)所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周到稳定时，砝码的振动图线如图(丙)所示．若用T期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（）A．由图线可知T="4" sB．由图线可知T="8" sC．当T在4 s附近时，y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，y很小D．当T在8 s附近时，y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，y很小【答案】AC="4" s，选项A正确、B错误。
2018年高三二模 机械振动和机械波专题汇编(含答案解析)
上海市各区县2018届高三物理试题机械振动和机械波专题分类精编一、 二、选择题1.(2018宝山4题)如图所示，为机械波a 和机械波b 在同一介质中传播时某时刻的波形图，则下列说法中正确的是 （ ） （A ）b 波的速度比a 波的速度大 （B ）b 波的波长比a 波的波长大 （C ）b 波的频率比a 波的频率大 （D ）这两列波可能会发生干涉现象2. (宝山11题）如图所示，一物块在光滑的水平面上受恒力F 的作用向左运动，其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，则关于物块与弹簧接触后的运动，下列说法中正确的是 （ ） （A ）物块一直作加速度减小的加速运动 （B ）物块一直作加速度增大的减速运动 （C ）当物块刚与弹簧接触时加速度最大（D ）当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度最大3. (崇明7题）做简谐振动的单摆摆长不变，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12，则单摆振动的 （ ） A ．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Fabx /my /cm4(崇明11题）.如图所示是一列简谐横波在0t =时刻的波动图像。
如果此时刻质点P 的运动方向沿y 轴负方向，且经过0.35s 质点P 恰好第2次到达y 轴正方向最大位移处．设波的周期为T ，波速为v ，则 （ ）A ．波沿着x 轴正向传播B ．波的周期0.175T =sC ．波的波速为2=v m/sD ．再经过/8T ，Q 点到达平衡位置5.(虹口10）两列简谐横波的振幅都是20cm ，在同一介质中传播。
实线波的频率为2Hz ，沿x 轴正方向传播；虚线波沿x 轴负方向传播。
某时刻两列波在如图所示区域相遇，则 （ ） A ．虚线波的频率为3Hz B ．在相遇区域会发生干涉现象C ．平衡位置为x=6m 处的质点此刻速度为零D ．平衡位置为x=8.5m 处的质点此刻位移y >20cm6.（黄浦7）一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的s-t 图像如右图。
2018年全国卷高考物理总复习《机械振动和机械波》专题演练(含答案)
2018年全国卷高考物理总复习《机械振动和机械波》专题演练1．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的轴的正方向。
若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（）【答案】A2．（多选）在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为π5sin()2y t ，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12 m处，波形图象如图所示，则（）A．此后再经6 s该波传播到x=24 m处B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y=–3 m处所需时间是2 s【答案】AB3．（多选）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。
则（）A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从P传到Q的时间可能为7 sC．该波的传播速度可能为2 m/sD．该波的波长可能为6 m【答案】AD4．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。
该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。
下列说法正确的是_______。
A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【答案】ACE5．一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。
O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。
t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4 cm，质点A处于波峰位置；t=13s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。
求：（i）简谐波的周期、波速和波长；（ii）质点O的位移随时间变化的关系式。
2020高考物理总复习机械振动无阻尼振动、受迫振动和共振练习(1)
无阻尼振动、受迫振动和共振 (1)1．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是（ )A．机械能守恒 B.能量正在消失C．总能量守恒，机械能减小 D.只有动能和势能的相互转化2．微波炉是一种新型家用电器．用它加热含水分较多的食品效果很好．它的加热原理是利用磁控管发出频率为2450 MHz的微波，微波经炉顶的波导传输到加热室．水分子是极性分子，它的正负电荷的中心是不重合的．因此当有微波通过时，水分子将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来．又因为该微波的频率和水分子振动的固有频率相同，因此能使水分子发生共振，分子动能迅速增大，使食物的内能增大，温度升高．如果水以冰的形式存在，由于固体分子间的结合较紧密，吸收微波的能力就很低，加热时会很不均匀．根据以上说明，微波炉能加热含水分较多的食品的原因是由于：①__________________；②__________________；③______________________；可以推出水分子振动的固有频率为________________________________________________________________________Hz. 3．下列说法中正确的( )．A．在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况B．紫外线的频率与固体物质分子的固有频率接近，容易引起分子共振，产生内能C．来回抖动带电的梳子，在空间就会形成变化的电磁场，产生电磁波D．地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号，在高速运行的卫星上看两信号也一定是同时发出的4．两个弹簧振子甲的固有频率为f，乙的固有频率为10f，若它们均在频率为9f的驱动力作用下受迫振动，则( ) A．振子甲的振幅较大，振动频率为fB．振子乙的振幅较大，振动频率为9fC．振子甲的振幅较大，振动频率为9fD．振子乙的振幅较大，振动频率为10f5．铁路上每根钢轨的长度为1200cm，每两根钢轨之间约有0.8cm的空隙，如果支持车厢的弹簧的固有振动周期为0.60s，那么列车的行驶速度v=________ m/s时，行驶中车厢振动得最厉害。
高考物理总复习机械振动无阻尼振动受迫振动和共振练习2
无阻尼振动、受迫振动和共振(2)1．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱.对这一现象下列说法正确的是（ )①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小③当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率④当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大A．①④ B.②③ C.①③ D.②④2． A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f.若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则（ )A．A的振幅较大，振动频率为f B.B的振幅较大，振动频率为3fC．A的振幅较大，振动频率为3f D.B的振幅较大，振动频率为4f3．做“声波碎杯”的实验时，用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉，下列说法中正确的是( )A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D．操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz.4．做阻尼振动的弹簧振子，先后两次经过同一位置，下列说法正确的是( )A．有相同的速度B．有相同的动能C．有相同的势能D．有相同的机械能5．一个单摆在做实际的阻尼振动时( )A．周期越来越小B．位移越来越小C．振幅越来越小 D．机械能越来越小6．下列说法中正确的是( )A．阻尼振动是减幅振动B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用C．阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小D．阻尼过大时，系统将不能发生振动7．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，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．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（）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8．两个弹簧振子,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 Hz9．在飞机的发展中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)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．在飞机机翼前缘装置配重杆的目的主要是（）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．改变机翼振动的固有频率10．铁路铁轨每根长为12m若支持车厢的弹簧固有周期为0．6秒，则列车以多大的速度行驶时振动最厉害（）A．20m／s B．5m／s C．6m／s D．12m／s参考答案：1．答案： C解析：2．答案： B解析：由于B的固有频率4f与驱动力频率接近，发生受迫振动时的振幅较大，而且振动频率与驱动力频率相同且为3f.3．答案： D解析：本题考查共振现象在实际生产和生活中的应用，要求学会用共振条件进行分析．为了使杯发生共振，操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，4．答案： C解析：5．答案： CD解析：在阻尼振动中，机械能不断减小，振幅也不断减小，而周期与振动有无阻尼无关，因而不会变化，而位移本身时刻在变化，并不是越来越小，故C、D项正确．6．答案： ABD解析：阻尼振动即振动过程中受到阻力作用的振动，因为实际的运动在空气中要受到空气的阻力作用，因此不可避免地受到阻尼作用，即B选项正确；由于振幅是振动系统能量大小的标志，阻尼振动过程中由于要克服阻力做功，消耗系统的机械能，因此系统机械能减小，所以振幅要减小，则A选项正确；但是振动系统的周期与振幅无关，因此阻尼振动尽管是减幅振动，但其固有周期不变，当阻尼过大时由于合外力可能为零，将不能提供回复力，则振动系统将不能发生振动，此时振动系统的周期可看做无穷大，因此C选项不正确，D选项正确。
2018版高考一轮总复习物理模拟演练第15章 机械振动 机械波15-1机械振动含答案
时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1~6为单选，7～10为多选)1．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.错误!B.错误!C.错误!D。
错误!答案A解析A、B静止时弹簧被拉长,形变量为x1，根据胡克定律得出kx1＝(M＋m）g,得出x1＝错误!，A物体做简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置，弹簧的弹力等于物体A的重力,此时弹簧的伸长量为x2，根据胡克定律kx2＝mg可以得出x2＝错误!,由初始位置的弹簧伸长量减去平衡位置的弹簧伸长量就是简谐运动的振幅，故振幅A ＝x1－x2＝错误!，A选项正确，其他选项错误。
2．一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( )A．此单摆的固有周期约为0.5 sB．此单摆的摆长约为1 mC．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答案B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＝2π错误!，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。
故选项B正确。
3．如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在O点时,弹簧处于原长，A、B 为关于O对称的两个位置，现在使小球带上负电，并让小球从B点静止释放，那么下列说法正确的是（)A．小球仍然能在A、B间做简谐运动，O点是其平衡位置B．小球从B运动到A的过程中，动能一定先增大后减小C．小球不可能再做简谐运动D．小球从B点运动到A点，其动能的增加量一定等于电势能的减少量答案D解析小球仍然能在水平面上做简谐运动,但不在A、B间，且平衡位置为电场力与弹簧弹力平衡的位置即在O点左侧的某个位置，所以小球能达到A点左侧，故A、C选项错误;小球从B运动到A的过程中,在达到平衡位置之前,动能一直增大，因此B运动到A 的过程中，小球的动能有可能先增大后减小,也可能一直增大，故B 选项错误；小球从B点运动到A点,弹簧形变量相同，其弹性势能不变，根据能量守恒，其动能的增加量一定等于电势能的减小量，故D选项正确.4．如图所示为某弹簧振子在0~5 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．第3 s末振子的速度为正向的最大值D．从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动答案C解析根据图象，周期T＝4 s，振幅A＝8 cm，A错误。
高考物理总复习机械振动无阻尼振动受迫振动和共振练习3
无阻尼振动、受迫振动和共振(3)1．下列说法正确的是( )A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后频率与自身物理条件无关2．一平台沿竖直方向作简谐运动，一物体置于振动的平台上随台一起运动，当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大 [ ]A．当振动平台运动到最高点时 B．当振动平台向下运动过振动中心点时C．当振动平台运动到最低点时 D．当振动平台向上运动过振动中心点时3．铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢的弹簧固有频率是2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 [ ]A．6m/s B．12m/sC．24m/s D．48m/s4．下列说法中正确的是 [ ]A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关5．下列现象中，利用共振现象的是( )A．秋千越荡越高B．火车过桥时要慢开C．喇叭常放在音箱内D．建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别6．大海中航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和________，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的________．7．下列说法正确的是( )A．只有受迫振动才能发生共振现象B．一切振动都能发生共振现象C．只要振动受到阻力，它一定做阻尼振动D．若振动受到阻力，它也可能做无阻尼振动8．请你用能量的观点简要说明在物体作受迫振动时,当振动频率等于策动力的频率时其振幅最大. 9．关于机械振动和机械波，以下说法正确的是（）A．队伍过桥不能齐步走，是为了防止桥发生共振B．机械波的波源振动频率越大，它在介质中传播速度就越大C．受迫振动稳定后的频率取决于振动物体的固有频率D．超声波的波长比可闻声波的波长长得多，所以它基本沿直线传播，可以定向发射10．有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，那么下列结论中正确的是（）A．振子A的振幅较大，振动频率为2fB．振子A的振幅较大，振动频率为fC．振子B的振幅较大，振动频率为2fD．振子B的振幅较大，振动频率为4f参考答案：1．答案： ACD解析：实际的自由振动，必须不断克服外界阻力做功而消耗能量，振幅会逐渐减小，必然是阻尼振动，故A、C正确；只有在周期性外力(驱动力)的作用下物体所做的振动才是受迫振动，B错；受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定，与自身物理条件无关，D对．2．答案： C解析：3．答案： C解析：4．答案： ACD解析：5．答案： AC解析：利用共振时，应使驱动力的频率等于或接近于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，因此应用共振的是A、C，B、D是防止共振的危害．6．答案：航速(速度) 固有频率解析：当物体受到的驱动力频率与本身的固有频率越接近时越易发生共振，因而使物体的振动幅度越大．现改变船的航行方向和航速也就改变了风浪的驱动频率，使其远离船本身的固有频率，减小了振幅，防止了倾覆．7．答案： AD解析：发生共振的条件是f固＝f驱，所以A对、B错。
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无阻尼振动、受迫振动和共振 (1)
1．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是（ )
A．机械能守恒 B.能量正在消失
C．总能量守恒，机械能减小 D.只有动能和势能的相互转化2．微波炉是一种新型家用电器．用它加热含水分较多的食品效果很好．它的加热原理是利用磁控管发出频率为2450 MHz的微波，微波经炉顶的波导传输到加热室．水分子是极性分子，它的正负电荷的中心是不重合的．因此当有微波通过时，水分子将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来．又因为该微波的频率和水分子振动的固有频率相同，因此能使水分子发生共振，分子动能迅速增大，使食物的内能增大，温度升高．如果水以冰的形式存在，由于固体分子间的结合较紧密，吸收微波的能力就很低，加热时会很不均匀．根据以上说明，微波炉能加热含水分较多的食品的原因是由于：①__________________；②
__________________；③______________________；可以推出水分子振动的固有频率为
________________________________________________________________________Hz. 3．下列说法中正确的( )．
A．在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况
B．紫外线的频率与固体物质分子的固有频率接近，容易引起分子共振，产生内能
C．来回抖动带电的梳子，在空间就会形成变化的电磁场，产生电磁波
D．地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号，在高速运行的卫星上看两信号也一定是同时发出的
4．两个弹簧振子甲的固有频率为f，乙的固有频率为10f，若它们均在频率为9f的驱动力作用下受迫振动，则( )
A．振子甲的振幅较大，振动频率为f
B．振子乙的振幅较大，振动频率为9f
C．振子甲的振幅较大，振动频率为9f
D．振子乙的振幅较大，振动频率为10f
5．铁路上每根钢轨的长度为1200cm，每两根钢轨之间约有0.8cm的空隙，如果支持车厢的弹簧的固有振动周期为0.60s，那么列车的行驶速度v=________ m/s时，行驶中车厢振动得最厉害。
6．地震灾害导致很多房屋倒塌，场景惨不忍睹，关于地震下列说法正确的是（）
A．所有建筑物振幅均相同
B．所有建筑物振动周期均不同
C．所有建筑物均做受迫振动
D．地震中建筑物的振动频率由本身的固有频率决定
7．下列各种振动中，不是受迫振动的是( )
A．敲击后的锣面的振动
B．缝纫机针的振动
C．人挑担子时，担子上下振动
D．蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动
8．弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小，这是由于（）
A．振子开始振动时振幅太小
B．在振动过程中要不断克服外界阻力做功，消耗能量
C．势能不断地转化为动能
D．振子的机械能逐渐转化为内能
9．汉语中有“雷同”一词，词典对“雷同”的解释是：打雷时万物响应，发生(跟雷声的频率)完全相同的声音．后来，人们就把完全相同称为“雷同”．下列四个选项中，有一项能够最合理地从物理学角度解释“雷同”，这一项是（）
A．简谐运动
B．受迫振动
C．阻尼振动
D．共振
10．某振动系统的固有频率为f o，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f．若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（）
A．当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小
B．当f＞f0时，该振动系统的振幅随f增大而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0
D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f
参考答案：
1．答案： C
解析：自由摆动的秋千可以看作阻尼振动的模型，振动系统中的能量转化也不是系统内部
动能和势能的相互转化，振动系统是一个开放系统，与外界时刻进行能量交换.系统由于受到阻力，消耗系统能量做功，而使振动的能量不断减小，但总能量守恒.
2．答案：水分子是极性分子水是液态水分子的固有频率和微波炉发出的微波的频率相同 2.45×109
解析：
3．答案： C
解析：（1）眼睛看清物体的条件：物体发射或反射的光线进入人的眼睛，进入眼睛光线越多，眼睛越能看清物体．
（2）玻璃幕墙上面涂有很薄的金属镀层，反射光线的能力增强，透光的能力减弱．
4．答案： B
解析：试题分析：物体做受迫振动，则物体的振动频率由驱动力频率决定，当物体的固有频率等于外界驱动力频率，则振幅最大。
根据题目中已知信息，当驱动力频率为9f时，说明乙的振动幅度较大，因此振子乙的振幅较大,振动频率为9f，B正确，ACD错误
故选B
考点：简谐振动
点评：本题考查了简谐振动的对称性。
通过加强书本上有关简谐振动的理解。
区分间歇振动、受迫振动、共振。
5．答案： 20.01
6．答案： C
解析： A、距离振源近，建筑物结构松散振幅就大，所以A错误；
B．所有建筑物均做受迫振动，质点的振动周期由振源决定，所有质点的振动周期相同，B错误、C正确；
D．受迫振动中质点的振动频率由驱动力的频率决定，D错误
7．答案： A
解析： A选项中锣面的振动是阻尼振动，而B、C、D选项中物体的振动是在驱动力作用下的振动，是受迫振动，A选项符合要求．
8．答案： BD
解析：由于受到阻力作用，振动中机械能不断减少，其他形式能(如内能)不断增加，所以振幅减小，B、D正确．
9．答案： B
解析： f受＝f驱，物体发出声音的频率与雷声的频率相等，正符合受迫振动的特点．10．答案： D
解析：考点:产生共振的条件及其应用．
分析:受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大．
解答:解：A、当f=f0时，系统达到共振，振幅最大，故f＜f0时，随f的增大，振幅振大，故A错误；
B．当f＞f0时，随f的减小，驱动力的频率接近固有频率，故该振动系统的振幅增大，故B 错误；
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于驱动力的频率f，故C错误；
D．系统的振动稳定后，系统的振动频率等于驱动力的频率，故振动频率等于f，故D正确；故选：D．
点评:本题应明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动最强烈．。