2016物理大一轮复习第十二章机械振动和机械波第1讲机械振动3年高考

1.(2014浙江理综,17,6分)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20cm,周期为3.0s。当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时,游客能舒服地登船。在一个周期内,游客能舒服登船的时间是()

A.0.5s

B.0.75s

C.1.0s

D.1.5s

2.(2014安徽理综,14,6分)在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l,引力常量为G,地球质量为M,摆球到地心的距离为r,则单摆振动周期T与距离r的关系式为()

A.T=2πr

B.T=2πr

C.T=

D.T=2πl

3.(2012北京理综,17,6分)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位

移x与时间t关系的图象是()

4.(2012重庆理综,14,6分)装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示。将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()

5.如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz。现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为。

A.1Hz

B.3Hz

C.4Hz

D.5Hz

6.(2013上海单科,4,2分)做简谐运动的物体,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

7.一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图象如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m。以下判断正确的是。(双选,填正确答案标号)

a.波长为1.2m

b.波源起振方向沿y轴正方向

c.波速大小为0.4m/s

d.质点A的动能在t=4s时最大

8.如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0。当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A A0(填“>”、“<”或“=”),T T0(填“>”、“<”或“=”)。

1.C解法一由题意知,游客能舒服登船的时间t=××2=1.0s。

解法二设振动图象表达式为y=A sinωt,由题意可知ωt1=或ωt2=π,其中

ω==πrad/s,解得t1=0.25s或t2=1.25s,则游客能舒服登船的时间Δt=t2-t1=1.0s。

2.B由单摆周期公式T=2π及黄金代换式GM=gr2,得T=2πr。

3.A如图所示,O为平衡位置,由题意知t=时,振子具有正向最大加速度,故此时振子应在A处,位移x为负的最大值。分析各图象知,只有A项正确。

4.D由于试管在竖直方向近似做简谐运动,且静止时的位置为简谐运动的平衡位置。提起后在平衡位置上方,放手后由这一位置向下开始振动即从最高点向下振动。振动图象描述的是同一质点在不同时刻的振动情况,故D正确,A、B、C错误。

5.A因把手每转动一周,驱动力完成一次周期性变化,即把手转动频率即为驱动力的频率。弹簧振子做受迫振动,而受迫振动的频率等于驱动力的频率,与振动系统的固有频率无关,故A正确。

6.B做简谐运动的物体,经过同一位置时,位移、回复力和加速度均是确定不变的,而速度的方向可能不同,故A、C、D错误,B正确。

7.答案ab

解析由图可知波源起振后3s质点A开始振动,故波速大小v===0.3m/s,c错误;由图知

波的周期即质点A的振动周期T=4s,故该波的波长λ=vT=1.2m,a正确;因介质中各质点的起

振方向与波源的起振方向相同,故由图知b正确;由图知t=4s时质点A处于正向最大位移处,此时质点A的速度为零、动能为零,故d错误。

8.答案<<

解析当物块向右通过平衡位置时,脱离前:

振子的动能E k1=(m a+m b)

脱离后振子的动能E k2=m a

由机械能守恒可知,平衡位置处的动能等于最大位移处的弹性势能,因此脱离后振子振幅变小;由弹簧振子的周期T=2π知,脱离后周期变小。