高考物理总复习课时跟踪检测第十五单元 机械振动 机械波(A、B卷)

第十五单元 机械振动 机械波（A 、B 卷）

A 卷——夯基保分练

1．如图甲所示，一弹簧振子在A 、B 间做简谐运动，O 为平衡位置。如图乙所示是振子做简谐运动的位移—时间图象。下面四个图象中，能正确反映振子加速度变化情况的是

( )

解析：选C 图乙为正弦波形，简谐运动的加速度a ＝－kx m ，故a -x 图线是直线，故A 、B 错误；位移x 与时间t 是正弦函数关系，故加速度与时间关系图象与x -t 图象上下对调，故C 正确，D 错误。

2．[多选](2018·浙江省龙游中学模拟)如图是某质点做简谐运动的振动图象。根据图象中的信息，下列说法正确的是( )

A ．质点离开平衡位置的最大距离为10 cm

B ．在1.5 s 和2.5 s 这两个时刻，质点的加速度相同

C ．在1.5 s 和2.5 s 这两个时刻，质点的速度相同

D ．质点在0.5 s 内通过的路程一定是10 cm

解析：选AC 由振动图象可知，质点离开平衡位置的最大距离为10 cm ，选项A 正确；在1.5 s 和2.5 s 这两个时刻，质点的位移等大反向，则加速度等大反向，选项B 错误；在

1.5 s 和

2.5 s 这两个时刻，图象的斜率相同，则质点的速度相同，选项C 正确；0.5 s ＝T 8

，则质点在0.5 s 内通过的路程一定小于10 cm ，选项D 错误。

3．一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T ，振幅为A ，已知振子从平衡位置第一次运

动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 1，从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2

处所用的最短时间

为t 2，那么t 1与t 2的大小关系正确的是( )

A ．t 1＝t 2

B ．t 1＜t 2

C ．t 1＞t 2

D ．无法判断

解析：选B 根据振子远离平衡位置时速度减小，靠近平衡位置时速度增大可知，振子

第一次从平衡位置运动到x ＝A 2处的平均速度大于第一次从最大正位移处运动到x ＝A 2

处的平均速度，而路程相等，说明t 1＜t 2。故A 、C 、D 错误，B 正确。

4.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，振子的位移为正向最大，速度为零

B ．t ＝2 s 时，振子的位移为负，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

解析：选A t ＝1 s 时，振子位于正向最大位移处，振子的速度为零，加速度的方向指向平衡位置，所以加速度为负的最大值，故A 正确； t ＝2 s 时，振子位于平衡位置正在向负方向运动，振子的速度最大，位移为0，加速度为0，故B 错误； t ＝3 s 时，振子位于负向最大位移处，振子的速度为零，加速度最大，故C 错误； t ＝4 s 时，振子位于平衡位置正在向正方向运动，振子的速度为正，加速度为0，故D 错误。

5．(2018·浙江义乌中学月考)如图甲所示为一单摆，若摆球从E 指向G 为正方向，由其振动图象图乙可知，下列说法正确的是( )

A ．图中的A 点对应着单摆中的E 点

B ．单摆摆球连续两次经过同一位置时，加速度的方向发生了变化

C ．一周期内，势能增加且速度方向为正的时间范围是1.5 s 到2 s 时间段

D ．一周期内，加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是1.5 s 到2 s 时间段 解析：选D 图中的A 点位于正向最大位移，对应单摆中的G 点，故A 错误；根据加

速度与位移的关系：a ＝－kx m 可知，单摆摆球连续两次经过同一位置时，加速度的方向不变，

故B 错误；势能增加说明摆球正在远离平衡位置，且速度为正，即正在由E 向G 运动，对应的时间为0～0.5 s ，故C 错误；加速度为正说明回复力是向右的，则应该位于平衡位置的左侧，即位移为负，又加速度在减小，说明回复力在减小，正在靠近平衡位置，即正在由F 向E 运动，对应的时间为1.5～2.0 s ，故D 正确。

6.如图所示装置中，已知弹簧振子的固有频率f 固＝2 Hz ，电动机皮带

轮的直径d 1是曲轴皮带轮d 2的12

。为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为( )

A ．60 r /min

B ．120 r/min

C ．30 r /min

D ．240 r/min

解析：选D 要使弹簧振子振幅最大，则曲轴对弹簧振子的驱动力的频率应等于2 Hz ，

故曲轴的周期T ＝12

s ；曲轴转动的角速度ω＝2πT ＝4π rad/s ；因电动机皮带轮和曲轴皮带轮的线速度相同，而d 1＝d 22

；由v ＝rω可知，皮带轮的角速度应为ω′＝2πn ＝8π rad /s ；解得：n ＝4 r/s ＝240 r/min ；故D 正确。

7.为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路

面稍微拱起以达到车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效

降低车速，称为洗衣板效应。如果某路面上的减速带的间距为1.5 m ，

一辆固有频率为2 Hz 的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是

( )

A ．当汽车以5 m/s 的速度行驶时，其振动频率为2 Hz

B ．汽车速度越大，颠簸的就越厉害

C ．当汽车以3 m/s 的速度行驶时最不颠簸

D ．当汽车以3 m/s 的速度行驶时颠簸的最厉害

解析：选D 当汽车以5 m/s 的速度行驶时，其振动周期为：T ＝l v ＝1.55

s ＝0.3 s ，频率为：f ＝1T ＝10.3

Hz ≈3.3 Hz ，故A 错误；汽车的固有周期为T ′＝0.5 s ，则汽车的速度v ′＝l T ′＝1.50.5

m /s ＝3 m/s ；即当速度为3 m/s 时，汽车达到共振，颠簸的最厉害，故B 、C 错误，D 正确。