高考物理一轮复习课时跟踪训练40机械振动
2025届高考物理一轮总复习课时跟踪检测四十七机械振动
课时跟踪检测（四十七） 机械振动1．做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的94倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的23，则单摆振动的( ) A ．周期不变，振幅不变B ．周期不变，振幅变小C ．周期变更，振幅不变D ．周期变更，振幅变大 解析：选B 由单摆的周期公式T ＝2π l g可知，当摆长l 不变时，周期不变，C 、D 错误；由机械能守恒定律可知12mv 2＝ mgh ，其摇摆的高度与质量无关，因摆球经过平衡位置的速度减小，则最大高度减小，故振幅变小，B 正确，A 错误。
2．(2024·江西抚州质检)一个质点在水平方向上做简谐运动的位移随时间变更的关系是x ＝5sin 5πt cm ，则下列推断正确的是( )A ．该简谐运动的周期是0.2 sB ．第1 s 内质点运动的路程是100 cmC ．0.4 s 到0.5 s 内质点的速度在渐渐减小D. t ＝0.6 s 时刻质点的动能为0解析：选C 依据质点的位移随时间变更的关系可知，该简谐运动的周期T ＝2πω＝2π5π s ＝0.4 s ，故A 错误；依据质点的位移随时间变更的关系可知，零时刻质点位于平衡位置，振幅为A ＝5 cm,1 s 内质点完成2.5个全振动，每个周期质点运动的路程等于4倍振幅，1 s 内质点运动的路程等于10A ＝50 cm ，故B 错误；0.4 s 到0.5 s 内质点起先从平衡位置向最大位移处运动，质点的速度在渐渐减小，故C 正确；t ＝0.6 s 时刻质点位于平衡位置，动能最大，故D 错误。
3.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摇摆，窗上沿到房顶的高度为1.6 m ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则小球从最左端运动到最右端所用的最短时间为( )A ．2.0π sB ．0.4π sC ．0.6π sD ．1.2π s 解析：选B 小球的摇摆可视为单摆运动，摆长为线长时对应的周期：T 1＝2π l 1g＝π s，摆长为线长减去墙体长时对应的周期T 2＝2π l 1－l 2g ＝0.6π s，故小球从最左端到最右端所用的最短时间为t ＝T 1＋T 24＝0.4π s，B 正确。
高三物理一轮 课时跟踪检测 机械振动
咐呼州鸣咏市呢岸学校课时跟踪检测(一) 机械 振 动高考常考题型：选择题＋计算题1．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，假设该振动系统的固有频率为f 固，那么( )驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80 受迫振动振幅/cm10.21221A ．f 固＝60 HzB ．60 Hz ＜f 固＜70 HzC ．50 Hz ＜f 固＜60 HzD ．以上三个都不对2．一个在y 方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图1所示。
以下关于图2(1)～(4)的判断正确的选项是(选项中v 、F 、a 分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)( ) 图1图2A ．图(1)可作为该物体的v －t 图象B ．图(2)可作为该物体的F －t 图象C ．图(3)可作为该物体的F －t 图象D ．图(4)可作为该物体的a －t 图象3．摆长为L 的单摆做简谐运动，假设从某时刻开始计时(取t ＝0)，当运动至t ＝3π2Lg时，摆球具有负向最大速度，那么单摆的振动图象为以下图中的( )图34.如图4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，那么A 振动的振幅为( )A.Mg kB.mgk图4C.M ＋m gkD.M ＋m g2k5．如图5所示是弹簧振子的振动图象，由此图象可得，该弹簧振子做简谐运动的公式是( )图5A ．x ＝2sin(πt ＋π2)B ．x ＝2sin(πt －π2)C ．x ＝2sin(πt －π2)D ．x ＝2sin πt6．(2021·)如图6所示。
曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。
开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz 。
现匀速转动摇把，转速为240 r/min 。
那么()图6A ．当振子稳振动时，它的振动周期是0.5 sB ．当振子稳振动时，它的振动频率是4 HzC ．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D ．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大7．(2021·期未)在走时准确的摆钟，随考察队带到珠穆朗玛峰的顶端，那么这个摆钟( ) A ．变慢了，重校准减小摆长 B ．变慢了，重校准增大摆长 C ．变快了，重校准减小摆长 D ．变快了，重校准增大摆长8．劲度系数为20 N/cm 的弹簧振子，它的振动图象如图7所示，在图中A 点对的时刻( )A ．振子所受的弹力大小为0.5 N ，方向指向x 轴的负方向B ．振子的速度方向指向x 轴的正方向C ．在0～4 s 内振子做了5次全振动 图7D ．在0～4 s 内振子通过的路程为0.35 cm ，位移为09. (2021·期末)如图8所示，长度为l 的轻绳上端固在O 点，下端系一小球(小球可以看成质点)。
高三物理一轮复习 跟踪演练 强化提升(选修3-4)第一章 机械振动 机械波 第1讲 机械振动
机械振动跟踪演练·强化提升【课堂达标检测】1.如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,BO=OC=5cm,若振子从B到C的运动时间是1s,则下列说法正确的是( )A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是1s,振幅是10cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20cmD.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm【解析】选D。
振子从B→O→C仅完成了半次全振动,所以周期T=2×1s=2s,振幅A=BO=5cm。
弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4A=20cm,所以两次全振动中通过的路程为40cm,3s的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30cm。
2.(2017·商丘模拟)如图所示,质量相同的四个摆球悬于同一根横线上,四个摆的摆长分别为L1=2m、L2=1.5m、L3=1m、L4=0.5m。
现以摆3为驱动摆,让摆3振动,使其余三个摆也振动起来,则摆球振动稳定后( )A.摆1的振幅一定最大B.摆4的周期一定最短C.四个摆的振幅相同D.四个摆的周期相同【解析】选D。
让摆3振动,则其余三个摆做受迫振动,受迫振动稳定后其周期等于驱动摆的周期,因此四个摆的周期相同,B错误,D正确;与驱动摆的摆长越接近则振幅越大,故A、C错误。
3.一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸。
当振子上下振动时,以速率v 水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示的图象,y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。
由此图求振动的周期和振幅。
【解析】设振动的周期为T,由题意可得:在弹簧振子振动的一个周期内,记录纸发生的位移大小为2x0,故T=。
设弹簧振动的振幅为A,则有:2A=y1-y2,故A=。
答案:【金榜创新预测】4.某弹簧振子正在做简谐运动,周期T=1s,振幅A=1cm,若计时起点振子的加速度为负向最大,根据上述描述,该振子的振动方程为( )A.x=1×10-2sin(2πt+)mB.x=1×10-2sin(2πt-)mC.x=1×10-2cos(4πt+)mD.x=1×10-2cos(2πt+)m【解析】选A。
高考物理人教版一轮课时作业：42机械振动+Word版含解析
)如图所示，A球振动后，通过水平细绳振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是振动周期相等如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测现匀速转动摇把，转速为240 r/min.)时，振子处在B位置．振子运动的周期为4 s时振子对平衡位置的位移为10 cm时振子对平衡位置的位移为5 cm)4 Hz内质点经过的路程是20 cm末，质点的速度为零，加速度最大两个时刻质点的位移和速度方向都相反方向，下列说法正确的是()5 cm末质点的速度方向是A→O末质点的加速度方向是A→O末时质点位置在O点与A点之间甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示，则可知．两弹簧振子完全相同甲：F＝：．振子甲速度为零时，振子乙速度最大甲：f＝：2．振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比：T ：1甲：f＝：2D正确；弹簧振子周期与弹簧振子的组成有关，说明两弹簧振子不同，错误；由于弹簧的劲度系数所以两振子所受回复力的最大值之比甲：F：1振子到达平衡位置时位移为零，速度最大，在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，弹簧振子简谐运动示意图如图所示，．振动图象为(2)200 cm图象见解析图情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
2025年高考物理一轮复习专题精讲精练—机械振动 解析版
2025年⾼考物理⼀轮复习专题精讲精练—机械振动（解析版）1.知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象.2.知道什么是单摆，知道在摆⾓较⼩的情况下单摆的运动是简谐运动，熟记单摆的周期公式.3.理解受迫振动和共振的概念，掌握产⽣共振的条件．考点⼀ 简谐运动的规律简谐运动的运动规律：x＝A sin (ωt＋φ)(1)变化规律位移增⼤时(2)对称规律①做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复⼒、位移、加速度具有等⼤反向的关系，另外速度的⼤⼩、动能具有对称性，速度的⽅向可能相同或相反．②振动物体来回通过相同的两点间的时间相等，如t BC ＝t CB ；振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间(3)运动的周期性特征相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同⼀位置且振动状态相同．[例题1]（2024春•庐江县期中）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A ．2.0sB ．2.5sC ．3.0sD ．4.0s【解答】解：把游船浮动简化成竖直⽅向的简谐运动，从船上升到最⾼点时计时，其振动⽅程为y =Acos 2πTt 代⼊数据得y =20cos π3t(cm)当y ＝10cm 时，可解得t ＝1.0s故在⼀个周期内，游客能舒服登船的时间为t 总＝T ﹣4t ＝6s ﹣4×1s ＝2s综上分析，故A 正确，BCD 错误。
故选：A 。
[例题2]（2024•⼆模拟）如图所⽰，⼀个质量为m 的物块，左端与轻弹簧栓接，轻弹簧的另⼀端固定在墙上的O 点，A ．M 点和M′点在同⼀位置B ．两个阶段的时间满⾜t 1＝t 2C ．两个阶段最⼤速度满⾜v 1＜v 2D．C点在M点左侧【解答】解：A、M点和M′点都处于各个阶段速度最⼤的位置，说明在这两个位置受⼒平衡，受⼒分析如图所⽰因此这两个点⼀个在弹簧压缩位置，⼀个在弹簧拉伸位置，则这两个点不可能在同⼀位置，故A错误；C、在从M点到M'点的过程中，弹性势能没有发⽣变化，但由于摩擦消耗了机械能，根据能量守恒可知动能减⼩，D、物块运动到C点后，保持静⽌，说明C位置向右的弹⼒⼩于最⼤静摩擦⼒，则C位置应该在M点的右侧，故D错B、两个阶段均受到⼤⼩恒定的滑动摩擦⼒的作⽤，可类⽐竖直⽅向上的弹簧振⼦，将滑动摩擦⼒看作重⼒，因故选：B。
2023届高考物理一轮复习课件：机械振动 机械波
3
B．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
5
C．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
D．两个振动没有位移相等的时刻
+ )cm，x B＝8sin(4π
x
t
4.周期T：①1T走4A。 1T后回到原位置
②T/2走2A。T/2后到达O点对称位置
x.v.a大小相等方向相反
③T/4不一定走A
A
A/2
示，下列说法正确的是(
C)
A．t＝0.6 s时，振子在O点右侧6 cm处
B．振子在t＝0.2 s和t＝1.0 s时的速度相同
C．t＝1.2 s时，振子的加速度方向水平向右
D．t＝1.0 s到t＝1.4 s的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
考点2
[典例 2]
机械波
一振动片以频率 f 做简谐振动时，固定在振动片上的两根细
平衡位置：mg=kx0
F回=kx1-mg =kx1-kx0
mg
二、简谐运动
ɵ
1.动力学：
T
2.运动学：
3.振幅A：
x
4.周期T：
mg
5.种类：
①弹簧振子 T=2π
②单摆 ɵ<50 T=2π
注意：简谐运动T与振幅无关。受迫振动时=f驱的周期。
驱动力的周期等于简谐运动的固有周期时振幅
最大，即发生共振。
)
C
A．小球振动的固有频率是4 Hz
B．小球做受迫振动时周期一定是4 s
C．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著增大
D．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著减小
3．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A
2025届高中物理(人教版)一轮复习课时分层精练三十六：机械振动(含解析)
课时分层精练(三十六)机械振动基础落实练1．(多选)如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长．当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来．图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则()A．a、b、c单摆的固有周期关系为T a＝T c<T bB．b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大C．达到稳定时b摆的振幅最大D．由图乙可知，此时b摆的周期小于t02．(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可能为()A．0.4π s B．0.6π s C．1.2π s D．2π s3．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使车辆减速的目的．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 HzB．当汽车以3 m/s的速度行驶时颠簸得最厉害C．当汽车以3 m/s的速度行驶时最不颠簸D．汽车速度越大，颠簸得就越厉害4．[2024·甘肃张掖高三高台县第一中学期中]一单摆振动过程中离开平衡位置的位移随时间变化的规律如图所示，取向右为正方向．则下列说法正确的是()A ．第1 s 末和第5 s 末摆球位于同一位置B ．0～1 s 的时间内，摆球的回复力逐渐减小C ．t ＝3 s 时，摆球的位移为22m D ．t ＝3 s 时，摆球的速度方向与加速度方向相反5．[2024·天津北辰高二校考阶段练习]一弹簧振子A 的位移x 随时间t 变化的关系式为x ＝0.1sin 2.5πt ，位移x 的单位为m ，时间t 的单位为s ，则( )A ．弹簧振子的振幅为0.2 mB ．弹簧振子的周期为1.25 sC ．在t ＝0.2 s 时，振子的运动速度为0D ．若另一弹簧振子B 的位移x 随时间变化的关系式为x ＝0.2sin (2.5πt ＋π4 ) m ，则B 的振幅和周期分别是A 的振幅和周期的2倍6．[2024·广东湛江高三统考阶段练习]如图甲所示，将滑块连接在弹簧上并放置于气垫导轨上，将滑块拉到某一位置后由静止释放，位移传感器记录下滑块位置随时间的变化图像如图乙所示，则下列关于该滑块的说法正确的是( )A ．完成一次全振动的时间为5 sB ．在一个周期内运动路程为32 cmC ．在第1 s 末和第3 s 末时的速度相同D ．第3 s 内滑块的动能转化为弹簧的弹性势能7．如图所示，表面光滑、半径为R 的圆弧形轨道AP 与水平地面平滑连接固定在水平地面上，AP 弧长为s ，s ≪R .半径为r 的小球从A 点由静止释放，运动到最低点P 时速度大小为v ，重力加速度为g ，则小球从A 运动到P 的时间是( )A ．t ＝2s vB ．t ＝π2 R －r gC ．t ＝π4 R gD ．t ＝π4 R －r g8．(多选)装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示，把玻璃管向下缓慢按压4 cm 后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5 s ．以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A 为振幅．对于玻璃管，下列说法正确的是( )A ．回复力等于重力和浮力的合力B ．振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒C ．位移满足函数式x ＝4sin (4πt －5π6)cm D ．在t 1～t 2时间内，位移减小，加速度减小，速度增大9．两个摆长不同的单摆1、2同轴水平悬挂，两单摆摆动平面相互平行，振动图像如图甲所示．t ＝0时把单摆1的摆球向左、单摆2的摆球向右拉至摆角相同处，如图乙所示．求：(1)两单摆摆长之比l 1∶l 2；(2)同时释放两摆球，两摆球同时摆到最右端所经历的时间．素养提升练10．(多选)[2023·山东卷]如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L 的A 、B 两点．已知质点在A 点的位移大小为振幅的一半，B 点位移大小是A 点的3 倍，质点经过A 点时开始计时，t 时刻第二次经过B 点，该振动的振幅和周期可能是( )A ．2L 3－1 ，3tB ．2L 3－1，4tC ．2L 3＋1 ，125 t D ．2L 3＋1，127 t11．(多选)[2024·河北张家口高三联考]如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端拴接一轻质薄板．t ＝0时刻，一物块从其正上方某处由静止下落，与薄板碰撞后二者粘在一起并在以后的运动中不再分离，物块的位置随时间变化的图像(x t )如图乙所示，其中t ＝0.2 s 时物块刚接触薄板．弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则( )A ．t ＝0.4 s 时物块的加速度大于重力加速度B ．若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘在一起后振动的周期增大C ．若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘在一起后振动的振幅增大D ．t ＝0.2 s 后物块坐标位置随时间变化关系为x ＝0.3＋0.2sin [10π3 (t －0.2)－π6 ](m)1．解析：由单摆周期公式T ＝2 π Lg，知固有周期关系为T a ＝T c ＜T b ，故A 正确；因为T a ＝T c ，所以c 摆共振，达到稳定时，c 摆振幅较大，b 摆的振幅最小，故B 正确，C 错误；受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，故b 摆的周期等于t 0，故D 错误．答案：AB2．解析：小球的摆动可视为单摆运动，摆长为线长时对应的周期T 1＝2πl 1g＝π s ，摆长为线长减去墙体长时对应的周期T 2＝2πl 1－l 2g＝0.6π s ，故小球从最左端到最右端所用的最短时间为t ＝T 1＋T 24＝0.4π s ，根据运动的周期性得选项A 、C 、D 正确．答案：ACD3．解析：当汽车以5 m/s 的速度行驶时，其振动频率为f ＝v l ＝51.5 Hz ＝103Hz ，故A 错误；由T ＝1f 可知，汽车的固有周期为T ＝0.5 s ，则汽车的速度v ＝l T ＝1.50.5＝3 m/s ，即当速度为3 m/s 时，汽车发生共振颠簸得最厉害，故C 、D 错误，B 正确．答案：B4．解析：第1 s 末位移为正值，第5 s 末位移为负值，所以这两个时刻摆球位置不同，故A 错误；0～1 s 的时间内位移变大，即离平衡位置越来越远，所以摆球的回复力逐渐增大，故B 错误；由图可得x ＝sin π4 t ，所以当t ＝3 s 时，解得x ＝sin 3π4 ＝22m ，故C 正确；t ＝3 s 时摆球处在平衡位置右侧且位移大小变小，所以此时速度方向和加速度方向都向左，故D 错误．故选C.答案：C5．解析：根据x ＝0.1sin 2.5πt ，可知弹簧振子A 的振幅为0.1 m ，周期为T A ＝2π2.5π＝0.8s ，则A 、B 错误；在t ＝0.2 s 时，振子的位移为x ＝0.1sin （2.5π×0.2）m ＝0.1 m可知此时振子处于最大位移位置，振子的运动速度为0，故C 正确；若另一弹簧振子B 的位移x 随时间变化的关系式为x ＝0.2sin （2.5πt ＋π4）m ，则B 的振幅为0.2 m ，周期为T B ＝2π2.5π＝0.8 s ，则B 的振幅是A 的振幅的2倍，B 的周期等于A的周期，故D 错误．故选C.答案：C6．解析：由图乙可知，滑块完成一次全振动的时间为4 s ，故A 错误；滑块在一个周期内运动的路程为4倍振幅，为32 cm ，故B 正确；滑块在第1 s 末和第3 s 末时的速度大小相等、方向相反，故C 错误；由图乙可知，滑块在第3 s 内由负向位移最大处回到平衡位置，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，故D 错误．故选B.答案：B7．解析：因为AP 弧长为s ，且s ≪R ，所以小球的运动等效为单摆运动，根据单摆的周期公式可得T ＝2π lg ，由题意可知，摆长l ＝R －r ，小球从A 运动到P 所用的时间为四分之一个周期，即有t ＝π2 R －r g，故B 正确．答案：B8．解析：玻璃管振动过程中，只受到重力和水的浮力，这两个力的合力充当回复力，故A 正确；玻璃管在振动过程中，水的浮力对玻璃管做功，故振动过程中，玻璃管的机械能不守恒，故B 错误；由于振动周期为0.5 s ，故ω＝2πT＝4π rad/s ，由题图乙可知振动位移的函数表达式为x ＝4sin （4πt －5π6）cm ，故C 正确；由题图乙可知，在t 1～t 2时间内，玻璃管向平衡位置做加速运动，故位移减小，加速度减小，速度增大，故D 正确．答案：ACD9．解析：（1）根据单摆周期公式T ＝2π l g ，可得l ＝gT 24π2由题图甲可知T 1T 2 ＝10.9 ，则有l 1l 2 ＝10081（2）由题图乙可知，单摆1到达最右端所经历的时间为t 1＝T 12（2m ＋1）（m ＝0，1，2，3，…）单摆2到达最右端所经历的时间为t 2＝nT 2（n ＝1，2，3，…） 结合T 1＝1 s ，T 2＝0.9 s可得同时释放两摆球，两摆球同时摆到最右端所经历的时间为t ＝（4.5＋9k ）s （k ＝0，1，2，3，…）答案：（1）100∶81 （2）（4.5＋9k ）s （k ＝0，1，2，3，…） 10．解析：当AB 两点在平衡位置的同侧时有 12 A ＝A sin φa ，32A ＝A sin φb 可得φa ＝π6 ，φb ＝π3 或者φb ＝2π3因此可知第二次经过B 点时φb ＝2π3，故23π－π62πT ＝t解得T ＝4t此时位移关系为32 A －12 A ＝L解得A ＝2L3－1故A 错误，B 正确；当AB 两点在平衡位置两侧时有 －12 A ＝A sin φa ，32A ＝A sin φb 解得φa ＝－π6 或者φa ＝－5π6 （由图中运动方向舍去），φb ＝π3 或者φb ＝2π3当第二次经过B 点时φb ＝2π3，则23π－⎝⎛⎭⎫－π62πT ＝t 解得T ＝125t此时位移关系为32 A ＋12 A ＝L解得A ＝2L3＋1C 正确，D 错误．故选BC. 答案：BC11．解析：根据简谐运动的对称性可知，最高点的加速度和最低点的加速度大小相等，即a B ＝a C由简谐运动的加速度满足a 与x 成正比，设A 点处偏离平衡位置的位移大小为x A ，C 点处偏离平衡位置的位移大小为x C ，有x A <x C所以a A <a C ，a A <a B到A 点时，物块只受重力a A ＝g所以a B >g ，故A 正确；弹簧振子的周期只与振动系统本身有关，与物块起始下落的高度无关，故物块与薄板粘在一起振动周期不变，故B 错误；若增大物块自由下落的高度，根据能量守恒，则物块与薄板粘在一起后振动的振幅增大，故C 正确；由图乙可知T ＝0.6 s则ω＝2πT ＝10π3rad/s振幅为0.2 m ，0.2 s 后物块位置随时间变化关系式为x ＝0.3＋0.2sin [10π3（t －0.2）＋φ0]（m ）当t ＝0.4 s 时x ＝0.5 m代入上式得φ0＝－π6所以x ＝0.3＋0.2sin [10π3 （t －0.2）－π6]（m ）故D 正确．故选ACD. 答案：ACD知识归纳总结（本页为知识归纳总结页，用户使用此文档时可删除本页内容）2025届高中物理（人教版）一轮复习课时分层精练三十六：机械振动详解一、基础知识点回顾机械振动是物体在平衡位置附近的往复运动。
高考物理一轮复习课时分层集训机械振动新人教
课时分层集训(三十八) 机械振动(限时：40分钟)[基础对点练]简谐运动的规律1．关于简谐运动的周期，以下说法正确的是( )A．间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C．半个周期内物体的动能变化一定为零D．一个周期内物体的势能变化一定为零E．经过一个周期质点通过的路程变为零ACD [根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故A选项正确．当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量都变得大小相等，方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故B选项错误，C、D选项正确．经过一个周期，质点通过的路程为4A，E错误．] 2．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，相同的物理量是( )【导学号：84370519】A．位移B．速度C．加速度D．回复力E．时间ACD [做简谐振动的物体，经过同一位置时，相对平衡位置的位移x相同，回复力(F＝－kx)相同，由牛顿第二定律(F＝ma)知加速度a相同，物体可能以方向相反的速度经过同一位置而时间不断延长，故A、C、D正确．]3．关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论正确的是( )A．摆球受重力、摆线的张力两个力作用B．摆球的回复力最大时，向心力为零；回复力为零时，向心力最大C．摆球的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大D．摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向E．摆球由最大位移处向平衡位置运动时回复力逐渐减小，向心力逐渐增大ABE [单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力，故A正确．重力垂直于摆线的分力提供回复力．当回复力最大时，摆球在最大位移处，速度为零，向心力为零，则拉力小于重力；在平衡位置处，回复力为零，速度最大，向心力最大，摆球的加速度方向沿摆线指向悬点，故C、D错，B对．摆球由最大位移处向平衡位置运动时，回复力逐渐减小，向心力逐渐增大，E正确．]4．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的14，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，则单摆振动的( )A．周期不变B．频率不变C ．振幅不变D ．振幅改变E ．最大动能改变ABD [由单摆的周期公式T ＝2πLg，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，据动能公式可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，但质量减小，所以高度增加，因此振幅改变，故A 、B 、D 正确，C 、E 错误．] 简谐运动的图象5．弹簧振子做简谐运动的图象如图14114所示，下列说法正确的是 ( )图14114A ．在第5秒末，振子的速度最大且沿＋x 方向B ．在第5秒末，振子的位移最大且沿＋x 方向C ．在第5秒末，振子的加速度最大且沿－x 方向D ．在0到5秒内，振子通过的路程为10 cmE ．在0到5秒内，振子通过的路程为12 cmBCD [由题图可知第5秒末，振子处于正的最大位移处，此时有负方向的最大加速度，速度为零，故B 、C 正确，A 错误；在0到5 s 内，振子经过54个全振动，路程为5A ＝10 cm ，故D 正确，E 错误．]6．如图14115所示是质点做简谐运动的图象，由此可知( ) 【导学号：84370520】图14115A ．t ＝0时，质点的位移、速度均为零B ．t ＝1 s 时，质点的位移最大，速度为零，加速度最大C ．t ＝2 s 时，质点的位移为零，速度负向最大，加速度为零D ．t ＝4 s 时，质点停止运动E ．质点的周期为4 s ，频率为0.25 HzBCE [当t ＝0时，质点的位移为零，加速度为零，此时质点在平衡位置具有沿x 轴正方向的最大速度，选项A 错误；当t ＝1 s 时，质点的位移最大，加速度负向最大，此时质点振动到平衡位置正方向的最大位移处，速度为零，选项B 正确；t ＝2 s 时，质点的位移为零，加速度为零，速度最大，沿x 轴负方向，选项C 正确；t ＝4 s 时，质点速度最大，选项D 错误；由图象可以确定周期T ＝4 s ，频率f ＝1T＝0.25 Hz ，E 正确．]7．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图14116甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P ，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P 在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示．则下列说法中正确的是( )甲 乙 图14116A ．弹簧振子的周期为4 sB ．弹簧振子的振幅为10 cmC ．t ＝17 s 时振子相对平衡位置的位移是10 cmD ．若纸带运动的速度为2 cm/s ，振动图线上1、3两点间的距离是4 cmE ．2.5 s 时振子正在向x 轴正方向运动ABD [周期是振子完成一次全振动的时间，由图知，弹簧振子的周期为T ＝4 s ，故A 正确；振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图知，弹簧振子的振幅为10 cm ，故B 正确；振子的周期为4 s ，由周期性知，t ＝17 s 时振子相对平衡位置的位移与t ＝1 s 时振子相对平衡位置的位移相同，为0，故C 错误；若纸带运动的速度为2 cm/s ，振动图线上1、3两点间的距离是s ＝vt ＝2 cm/s×2 s ＝4 cm ，故D 正确；图象的斜率表示速度，斜率正负表示速度的方向，则知2.5 s 时振子的速度为负，正在向x 轴负方向运动，故E 错误．]甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示，则可知( )A ．两弹簧振子完全相同B ．两弹簧振子所受回复力最大值之比F 甲∶F 乙＝2∶1C ．振子甲速度为零时，振子乙速度最大D ．两振子的振动频率之比f 甲∶f 乙＝1∶2E ．振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零CDE [从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比T 甲∶T 乙＝2∶1，则频率之比f 甲∶f 乙＝1∶2，D 正确；弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k 有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A 错误；由于弹簧的劲度系数k 不一定相同，所以两弹簧振子所受回复力(F ＝－kx)的最大值之比F 甲∶F 乙不一定为2∶1，B 错误；由简谐运动的特点可知，在振子到达平衡位置时位移为零，速度最大，在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，C 正确；当振子乙到达平衡位置时，振子甲有两个可能的位置，一个是最大位移处，一个是平衡位置，E 正确．] 受迫振动与共振8．如图14117所示，A 球振动后，通过水平细绳迫使B 、C 振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是( )图14117A ．只有A 、C 的振动周期相等B ．C 的振幅比B 的振幅小 C ．C 的振幅比B 的振幅大D ．A 、B 、C 的振动周期相等E ．B 球的固有周期大于A 球的固有周期CDE [A 振动后，水平细绳上驱动力的周期T A ＝2πl Ag，B 、C 做受迫振动，振动频率等于驱动力的频率，又f ＝1T，所以T A ＝T B ＝T C ，选项A 错误，D 正确；而T C 固＝2πl Cg＝T A ，T B 固＝2πl Bg>T A ，故C 共振，B 不共振，C 的振幅比B 的振幅大，所以B 错误，C 、E 正确．]9．如图14118所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是( ) 【导学号：84370521】图14118A ．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，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L Ⅰ∶L Ⅱ＝25∶4C ．图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该单摆摆长约为1 mD ．图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该单摆摆长约为0.5 mE ．若摆长均为1 m ，则图线Ⅰ是在地面上完成的ABC [图线中振幅最大处对应的频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率f Ⅰ＝0.2 Hz ，f Ⅱ＝0.5 Hz.当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据公式f ＝12πgL可知，g 越大，f 越大，由图象知g Ⅱ>g Ⅰ，又因为g 地>g 月，因此可推知图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，A 正确；若在地球上同一地点进行两次受迫振动，g 相同，摆长长的f 小，且有f Ⅰf Ⅱ＝0.20.5，所以L ⅠL Ⅱ＝254，B 正确；f Ⅱ＝0.5 Hz ，若图线Ⅱ是在地面上完成的，根据g ＝9.8 m/s 2，可计算出L Ⅱ约为1 m ，C 正确，D 、E 错误．] 用单摆测定重力加速度10．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)用游标卡尺测量摆球直径的示数如图14119甲所示，读出摆球直径为________cm.(2)测单摆周期时，从摆球经过平衡位置处开始计时并计1次，测出经过该位置N 次所用时间为t ，则单摆周期为________．(3)测量出多组周期T 、摆长L 数值后，画出T 2L 图象如图乙所示，若得出此图线的斜率为k ，则测定的重力加速度g ＝________.甲 乙 图14119[解析](1)根据游标卡尺的读数规则，读出摆球直径d ＝2.00 cm ＋6×0.01 cm＝2.06 cm. (2)从摆球经过平衡位置处开始计时并计1次，则经过该位置N 次所用时间为12(N －1)个周期，由12(N －1)T ＝t ，解得T ＝2tN －1. (3)根据单摆周期公式T ＝2πL g ，解得T 2＝4π2g L ，则T 2L 图象斜率k ＝4π2g，测定的重力加速度g ＝4π2k.[答案](1)2.06 (2)2t N －1 (3)4π2k11．(2020·合肥模拟)(1)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外，还必须选用的器材，正确的一组是( )A ．约1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小铁球B ．约0.1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小铁球C ．约0.1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小塑料球D ．约1 m 的不可伸长的细线，半径约1 cm 的小塑料球 (2)测量小球直径时游标卡尺的读数为________cm.(3)某同学在处理数据的步骤中，以L 为纵坐标，以周期T 为横坐标，作出如图14120乙所示的图象，已知该图线的斜率为k ＝0.500，则重力加速度为________m/s 2.(结果保留三位有效数字，π＝3.14)甲 乙 图14120[解析](1)本实验应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1 m 左右，小球应选用直径较小、密度较大的金属球，故选A.(2)游标卡尺的读数为8 mm ＋16×0.05 mm＝8.80 mm ＝0.880 cm. (3)由单摆的周期公式知 T ＝2πL g ，所以L ＝g2πT ， 可见k ＝g2π，将k ＝0.500代入知g ＝9.86 m/s 2. [答案](1)A (2)0.880 (3)9.86 [考点综合练]12．(1)(2020·连云港模拟)如图14121甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆．当a 摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时b 摆的振动周期________(选填“大于”“等于”或“小于”)d 摆的周期．图乙是a 摆的振动图象，重力加速度为g ，则a 摆的摆长为________．甲 乙 图14121(2)一物体沿x 轴做简谐运动，振幅为8 cm ，频率为0.5 Hz ，在t ＝0时，位移是4 cm ，且向x 轴负方向运动，试写出用正弦函数表示振动方程并画出相应的振动图象．[解析](1)a 摆动起来后，通过水平绳子对b 、c 、d 三个摆施加周期性的驱动力，使b 、c 、d 三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则三摆的周期相同．据乙图可知：T ＝2t 0， 再根据：T ＝2πLg可知， a 摆摆长：L ＝gt 2π2.(2)简谐运动振动方程的一般表示式为 x ＝Asin(ωt ＋φ0)，根据题给条件有：A ＝0.08 m ，ω＝2πf ＝π， 所以x ＝0.08sin(πt ＋φ0)m ，将t ＝0时x 0＝0.04 m 代入得0.04＝0.08sin φ0，解得初相φ0＝π6或φ0＝56π，因为t ＝0时，速度方向沿x 轴负方向，即位移在减小， 所以取φ0＝56π，所求的振动方程为 x ＝0.08sin(πt ＋56π)m ，对应的振动图象如图所示．[答案](1)等于 gt 20π2(2)x ＝0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt ＋56πm 图象见解析13．(1)如图14122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( )图14122A ．振动周期为4 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E ．从第1 s 末到第2 s 末振子在做减速运动(2)一质点做简谐运动，其位移和时间的关系如图14123所示．图14123①求t ＝0.25×10－2s 时质点的位移；②在t ＝1.5×10－2s 到t ＝2×10－2s 的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？③在t ＝0到t ＝8.5×10－2s 时间内，质点的路程、位移各多大？ 【导学号：84370522】[解析](1)根据题图可知，弹簧振子的周期T ＝4 s ，振幅A ＝8 cm ，选项A 正确；第2 s 末振子到达负向最大位移处，速度为零，加速度最大，且沿x 轴正方向，选项B 错误；第3 s 末振子经过平衡位置，速度达到最大，且向x 轴正方向运动，选项C 正确；从第1 s 末到第2 s 末振子经过平衡位置向下运动到达负向最大位移处，速度逐渐减小，选项D 错误，E 正确． (2)①由题图可知A ＝2 cm ，T ＝2×10－2s ，振动方程为x ＝Asin ⎝⎛⎭⎪⎫ωt －π2＝－Acos ωt ＝－2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π2×10－2t cm＝－2cos 100πt cm 当t ＝0.25×10－2s 时，x ＝－2cosπ4cm ＝－ 2 cm. ②由题图可知在t ＝1.5×10－2s 到t ＝2×10－2s 的振动过程中，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大． ③在t ＝0到t ＝8.5×10－2s 时间内经历174个周期，质点的路程为s ＝17A ＝34 cm ，位移为2 cm. [答案](1)ACE (2)①－ 2 cm ②变大 变大 变小 变小 变大 ③34 cm 2 cm高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2022高考物理一轮复习课时作业四十机械波含解析新人教版
机械波(建议用时40分钟)1.(多选)如图为波源O传出的一列水波，相邻实线间的距离等于一个波长，下列说法正确的是( )A．波通过孔A，发生明显的衍射现象B．波通过孔B，不发生衍射现象C．波遇到障碍物C，发生明显的衍射现象D．波遇到障碍物D，发生明显的衍射现象【解析】选A、D。
观察题图，孔B和障碍物C尺寸明显大于波长，不会发生明显衍射现象，但仍然有衍射现象，只是不明显，不易观察；孔A和障碍物D尺寸小于和接近波长，会发生明显衍射现象。
故A、D正确，B、C错误。
2．(多选)如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是( )A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从C向左运动时，她感觉哨声音调变低C．女同学从C向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高【解析】选A、B。
女同学从A向B运动过程中，靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，A正确；女同学从C向左运动时，远离声源，她感觉到音调变低，B正确；女同学从C向右运动时，靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，C错误；女同学从E向D运动过程中，远离声源，她感觉到音调变低，D错误。
3．(多选)(2019·全国卷Ⅲ)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。
振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。
两波源发出的波在水面上相遇。
在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。
关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是( )A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化【解析】选B、D、E。
两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同，故B正确；任何质点都在按照相同的频率在振动，不同区域的质点振幅和相位不一定相同，故A、C错误；各质点振动的频率与波源频率相同，波源振动频率又与振动片的振动频率相同，同一质点处，两列波的相位差由两列波的初相位及周期决定，而两列波的初相位及周期是不随时间变化的，因此，两列波的相位差也是不随时间变化的，故D、E均正确。
2020《复习方案》高考物理人教版一轮复习课时作业44机械振动
课时作业44机械振动时间：45分钟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轴的正方向．若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为(A)解析：开始计时时，弹簧振子从正向最大位移处开始运动，故位移—时间图象为A图．2．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(D)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析：由题图图象可知振动周期为4 s，振幅为8 cm，选项A错误；第2 s末振子在最大位移处，速度为零，位移为负，加速度为正向的最大值，选项B错误；从第1 s末到第2 s末振子的位移增大，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．3．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B、C、D摆的振动发现(C)A．C摆的频率最小B．D摆的周期最大C．B摆的摆角最大D．B、C、D摆的摆角相同解析：A摆的振动驱动B、C、D摆振动，B、C、D摆做的是受迫振动，振动的周期和频率与A摆的振动周期和频率相等，所以A、B错误．B摆的摆长与A摆的摆长相等，所以B摆发生共振，振幅最大，故D错误、C正确．4．(多选)一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点．t＝0时刻振子的位移x＝－0.1 m；t＝43s时刻x＝0.1 m；t＝4 s时刻x＝0.1 m．该振子的振幅和周期可能为(ACD)A．0.1 m，83s B．0.1 m,8 sC．0.2 m，83s D．0.2 m,8 s解析：若振幅A＝0.1 m，T＝83s，则43s为半个周期，振子可以由－0.1 m 运动到0.1 m ，符合实际运动，4 s －43 s ＝83s 为一个周期，正好返回0.1 m 处，所以A 项正确．若A ＝0.1 m ，T ＝8 s ，43s 只是16T ，振子不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处，所以B 项错误．若A ＝0.2 m ，T ＝83 s ，43 s ＝T 2，振子可以由－0.1 m 运动到0.1 m,4 s －43 s ＝83s ＝T ，振子可以由0.1 m 返回0.1 m 处，所以C 项正确．若A ＝0.2 m ，T ＝8 s ，43 s ＝2×T 12，而sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT ·T 12＝12，即T 12时间内，振子可以从平衡位置运动到0.1 m 处，再经83s 又恰好能由0.1 m 处运动到0.2 m 处后，再返回0.1 m 处，故D 项正确．5．(多选)一弹簧振子做简谐运动，周期为8 s ．已知在t ＝2 s 和t ＝6 s 时刻，振子正好位于平衡位置O .下列说法正确的是( CDE )A ．在t ＝0 s 和t ＝10 s 时，振子的速度都为零B ．在t ＝4 s 和t ＝14 s 时，振子的加速度都最大C ．在t ＝6 s 和t ＝14 s 时，振子的势能都最小D ．振子振幅不变时，增加振子质量，振子的周期增大E ．振子质量不变时，减小振子振幅，振子的周期不变解析：由题分析可得振子振动图象的一种可能情况如图所示，振子在t ＝0时位于最大位移处，速度为零，t ＝10 s 时，振子在平衡位置，速度最大，故A 错误；在t ＝4 s 时，振子位于最大位移处，加速度最大，t＝14 s时，振子处于平衡位置处，此时振子的加速度为零，故B 错误；在t＝6 s和t＝14 s时，振子均处于平衡位置，此时动能最大，势能最小，故C正确；由振子的振动周期T＝2πmk可知，振动周期与振子的振幅无关，故只改变振子的振幅，振子的周期不变，只增加振子质量，振子的周期增大，故D、E正确．6．(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，则下列说法中正确的是(ABD)A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅和乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆E．由图象可以求出当地的重力加速度解析：由题图振动图象可以看出，甲摆的振幅比乙摆的大，两单摆的振动周期相同，根据单摆周期公式T＝2πlg可得，甲、乙两单摆的摆长相等，但不知道摆长是多少，不能计算出当地的重力加速度g，故A、B正确，E错误；两单摆的质量未知，所以两单摆的机械能无法比较，故C错误；在t＝0.5 s时，乙摆有负向最大位移，即有正向最大加速度，而甲摆的位移为零，加速度为零，故D正确．7．弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t＝0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t＝0.2 s时刻，振子速度第一次变为－v；在t＝0.5 s时，振子速度第二次变为－v.(1)求弹簧振子的振动周期T；(2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4 s内通过的路程；(3)若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置开始计时，写出弹簧振子的位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象．解析：(1)画出弹簧振子简谐运动示意图如图所示．由对称性可得T＝0.5×2 s＝1 s(2)若B、C之间距离为25 cm则振幅A＝12×25 cm＝12.5 cm振子4 s内通过的路程s＝41×4×12.5 cm＝200 cm(3)根据x＝A sinωt，A＝12.5 cm，ω＝2πT＝2π rad/s得x＝12.5sin2πt(cm)振动图象为答案：(1)1 s(2)200 cm(3)见解析8．如图所示，将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心处出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙沿圆弧轨道从C点运动到D，且C点很靠近D点．如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是(A)A ．甲球最先到达D 点，乙球最后到达D 点B ．甲球最先到达D 点，丙球最后到达D 点C ．丙球最先到达D 点，乙球最后到达D 点D ．甲球最先到达D 点，无法判断哪个球最后到达D 点解析：由自由落体运动规律，可得甲球运动时间t 1＝2Rg ；设BD 倾角为θ，则对乙球分析可得，其运动的加速度大小为a ＝g sin θ，又BD 长为2R sin θ，故2R sin θ＝12(g sin θ)t 22，得乙球运动时间t 2＝2Rg ；因C 点很靠近D 点，可认为丙球做简谐运动，则丙球运动时间t 3＝14×2πR g ＝π2R g .9．(多选)下列说法中正确的是( ACE )A ．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B ．做简谐运动的物体受到的回复力都是由合外力提供的C ．某学生用单摆测定重力加速度，处理数据时计算得到的数值偏大些，可能是测量摆长时误加了小球直径D ．单摆的周期随振幅的增大而增大E ．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振解析：虽然单摆的固有周期与摆长有关，但是单摆在周期性外力作用下做受迫振动时，其振动周期等于驱动力的周期，与单摆的固有周期无关，即与摆长无关，故A 项正确；做简谐运动的物体受到的回复力并不都是由合外力提供的，B 项错误；由单摆周期公式T ＝2πLg得g＝4π2LT2，摆长为摆线长加小球半径，若误加了直径则L偏大，求出的重力加速度偏大，C项正确；单摆的周期与振幅无关，D 项错误；E项所述内容正确．10．(多选)一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，下列说法正确的是(ACE)A．OB＝5 cmB．第0.2 s末质点的速度方向是A→OC．第0.4 s末质点的加速度方向是A→OD．第0.7 s末时质点位置在O点与A点之间E．在4 s内完成5次全振动解析：由图(b)可知振幅为5 cm，则OB＝OA＝5 cm，A项正确；由图可知0～0.2 s内质点从B向O运动，第0.2 s末质点的速度方向是O→A，B项错误；由图可知第0.4 s末质点运动到A点处，则此时质点的加速度方向是A→O，C项正确；由图可知第0.7 s末时质点位置在O点与B点之间，D项错误；由图(b)可知周期T＝0.8 s，则在4 s内完成全振动的次数为4 s0.8 s＝5，E项正确．11．(多选)如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等．则(ADE)A．甲、乙两振子的振幅之比为2 1B．甲、乙两振子的频率之比为1 2C．前2 s内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2 s末甲的速度最大，乙的加速度最大E．0～8 s时间内甲、乙两振子通过的路程之比为4 1解析：根据甲、乙两个振子做简谐运动的图象可知，两振子的振幅A甲＝2 cm，A乙＝1 cm，甲、乙两振子的振幅之比为21，选项A正确；甲振子的周期为4 s，频率为0.25 Hz，乙振子的周期为8 s，频率为0.125 Hz，甲、乙两振子的频率之比为21，选项B错误；前2 s内，甲的加速度为负值，乙的加速度为正值，选项C错误；第2 s末甲通过平衡位置，速度最大，乙在最大位移处加速度最大，选项D正确；0～8 s这段时间内，甲振子运动了两个周期，通过的路程为s甲＝8A甲＝16 cm，乙振子运动了一个周期，通过的路程为s乙＝4A乙＝4 cm，所以路程之比为41，E正确．12．(2019·辽宁辽南协作校一模)如图所示，倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)固定在粗糙的水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为L2时，将物块自由释放．(重力加速度为g)(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度；(2)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；(3)求弹簧的最大伸长量．解析：(1)设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为ΔL，有mg sinα－kΔL＝0，得ΔL＝mg sinαk，此时弹簧的长度为L＋ΔL＝L＋mg sinαk.(2)当物块位移为x时，弹簧伸长量为x＋ΔL，物块所受合力为F 合＝mg sinα－k(x＋ΔL)，联立解得F合＝－kx，可知物块做简谐运动．(3)物块做简谐运动的振幅为A＝L2＋mg sinαk，由对称性可知，弹簧的最大伸长量为L2＋2mg sinαk.答案：(1)L＋mg sinαk(2)见解析(3)L2＋2mg sinαk感谢您的下载!快乐分享，知识无限！由Ruize收集整理！。
高考物理一轮复习 课时跟踪检测(四十八)机械振动
课时跟踪检测（四十八） 机械振动1．[多选]下列说法正确的是( ) A ．单摆运动到平衡位置时，回复力为零B ．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率C ．水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能D ．单摆的周期随摆球质量的增大而增大E ．同一地点，两单摆的摆长相等时，周期也相等解析：选ACE 对于单摆，在平衡位置，所受到的回复力为零，A 正确；受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与是否发生共振没有关系，B 错误；振动能量是振动系统的动能和势能的总和，在平衡位置时弹性势能为零，故C 正确；根据单摆的周期公式T ＝2πlg可知，单摆的周期与摆球的质量无关，D 错误，E 正确。
2．做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的14，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，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、振幅不变解析：选C 由单摆的周期公式T ＝2πlg，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，据动能公式可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，但质量减小，所以摆动最大高度增加，因此振幅改变，故A 、B 、D 错误，C 正确。
3．(2016·北京高考)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 轴正方向。
若振子位于N 点时开始计时，则其振动图像为( )解析：选A 从振子位于N 点开始计时，则在0时刻，振子位于正向最大位移处，分析振动图像可知选项A 正确。
4.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，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中( )A ．弹簧的最大弹性势能等于2mgAB ．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2gD ．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg解析：选A 因物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，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 错；由F 弹－mg ＝F 回得F 弹＝2mg ，D 错；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。
高三物理一轮总复习(选修34)1.1机械振动课时作业新人教版
机械振动如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端挂一个重为，然后无初速度释放，使钩码沿竖直方向振动，则钩分别为(两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，随时间t的变化规律如图乙所示，则由图可知( )时，振子在O点右侧6 cm处时，振子的速度方向向右1.2 s时，振子的加速度相同0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.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1 Hz稳定时其振动频率等于驱动力的频率，．甲、乙两单摆的振幅之比为时，甲单摆的重力势能最小，乙单摆的动能为零 ．甲、乙两单摆的摆长之比为．甲、乙两单摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等 由题图知，甲、乙两单摆的振幅分别为4 cm 、2 cm ，故选项甲单摆在平衡位置处，乙单摆在振动的最大位移处，故选项B 正确；推出甲、乙两单摆的摆长之比为l 甲乙＝T 2甲2乙＝，故选项C 错误；设摆球摆动的最－cos θ)＝12mv 2及a ＝v2l可得，摆球在最低点时向心加速度，因两摆球的最大偏角θ未知，故选项D 错误．某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x 随时间t ，振动图象如图所示，下列说法正确的是( )．简谐运动的频率为0.125 Hz末与第3 s 末的长度相同．简谐运动的圆频率是π4rad /sA/2末，振子的速度方向发生变化 由振动图象可知，简谐运动的频率为0.125 末的位移相同，弹簧长度相同，选项A 、B 正确；由振动图象可知，振动周期为rad /s ，选项C 正确；第错误；从第3 s 末到第但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，到落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动．当丝网的振动频率为已知该丝网共振时，蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫．则Hz 左右时，蜘蛛能立即捕捉到它0.05 s 左右时，蜘蛛能立即捕捉到它的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距离将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短，在最低点处的加速度为________m/s2.(取其运动可看作简谐振动，，小环从最高点滑到最低点，由机械能守恒得，mgH＝12 mv的单摆，现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度，时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当与墙壁间的距离d.当其与B球发生碰撞后速度改变，球做匀速直线运动，这样，再次相遇的条件为B球来回所需要的时间为单摆半周期的整数，…)得，…)．n＝1,2,3，…)．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图甲所示是一个常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动纸带运动方向与振子振动方向垂直)，笔就在纸带上画出一条曲线，2 cm，振动图象如图所示．当纸带做匀加速直线运动时，振子振动周期仍为0.21 m、0.25 m，由Δ.。
秋学期高三物理第一轮复习课时跟踪练第十四章第一讲机械振动Word版含解析
第十四章波与相对论第一讲机械振动课时跟踪练A组基础巩固1．(2018·株洲模拟)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点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动解析：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，故A、B为最大位移处，速度为零，而加速度最大，故选项A错误；振子在通过O点时速度的方向不发生改变，故选项B错误；由简谐运动的规律可知振子的加速度方向总跟位移的方向相反，跟振子的速度方向有时相同，有时相反，故选项C错误；振子离开O点的运动方向与加速度方向相反，故为减速运动，振子靠近O点的运动方向与加速度方向相同，故为加速运动，所以选项D正确．答案：D2．(2018·莱芜模拟)如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为()A．1 Hz B．1.25 HzC．2 Hz D．2.5 Hz解析：由简谐运动的对称性可知：t Ob＝0.1 s，t bc＝0.1 s，故T 4＝0.2 s，解得T＝0.8 s，f＝1T＝1.25 Hz，选项B正确．答案：B3．(多选)一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知()A．质点振动频率是4 HzB．t＝2 s时，质点的加速度最大C．质点的振幅为2 cmD．t＝3 s时，质点所受合外力最大解析：由题图可知，振动周期为T＝4 s，因而振动频率f＝0.25 Hz，所以选项A错误；质点在平衡位置时所受合外力为零，速度最大，加速度为零；质点在最大位移处所受合外力最大，加速度最大，速度为零，因而选项B正确，选项D错误；振幅是质点偏离平衡位置的最大距离，由图可知，质点偏离平衡位置的最大距离为2 cm，振幅为2 cm，因而选项C正确．答案：BC4．(2018·聊城模拟)下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()A.固B．60 Hz＜f固＜70 HzC．50 Hz＜f固＜60 HzD．以上三个都不对解析：从如图所示的共振曲线，可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大．并从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢．比较各组数据知f驱在50～60 Hz 范围内时，振幅变化最小，因此50 Hz＜f固＜60 Hz，即选项C正确．答案：C5．(2018·西安模拟)如图甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球，共同组成一个振动系统．当圆盘静止时，小球可稳定振动．现使圆盘以4 s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定．改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图乙所示，则()A ．此振动系统的固有频率约为3 HzB ．此振动系统的固有频率约为0.25 HzC ．若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率不变D ．若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右移动 解析：当驱动力的频率与振动系统的固有频率相同时，振幅最大，所以固有频率约为3 Hz ，选项A 正确，B 错误；受迫振动的振动周期由驱动力的周期决定，所以圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率减小，选项C 错误；系统的固有频率不变，共振曲线的峰值位置不变，选项D 错误．答案：A6．一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20 cm ，周期为3.0 s ．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10 cm 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 ．0.5 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s解析：由振动周期T ＝3.0 s 、ω＝2πT 、A ＝20 cm 知，游船做简谐运动的振动方程x ＝A sin ωt ＝20sin 2π3t (cm)．在一个周期内，当x ＝10 cm 时，解得t 1＝0.25 s ，t 2＝1.25 s ．游客能舒服地登船的时间Δt ＝t 2－t 1＝1.0 s ，选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．答案：C7．(多选)如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是()A．在t＝0.2 s时，弹簧振子的加速度为正向最大B．在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子在同一位置C．从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D．在t＝0.6 s时，弹簧振子有最小的弹性势能解析：t＝0.2 s时，弹簧振子的位移为正向最大值，而弹簧振子的加速度与位移大小成正比，方向与位移方向相反，选项A错误；在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子的位移相同，选项B正确；从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动，位移逐渐增大，加速度逐渐增大，加速度方向与速度方向相反，弹簧振子做加速度增大的减速运动，选项C正确；在t＝0.6 s时，弹簧振子的位移为负向最大值，即弹簧的形变量最大，弹簧振子的弹性势能最大，选项D错误．答案：BC8．(多选)(2018·九江模拟)如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为 2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则()A ．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB ．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC ．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D ．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大解析：现匀速转动摇把，转速为240 r/min ，驱动力频率为4 Hz ，周期是0.25 s ．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25 s ，振动频率是4 Hz ，选项A 错误，B 正确；当转速减小时，驱动力频率减小，接近固有频率2 Hz ，弹簧振子的振幅增大，选项C 错误，D 正确．答案：BD9．(2018·安阳模拟)一个做简谐振动的弹簧振子，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的大小关系是( )A ．t 1＝t 2B ．t 1＜t 2C ．t 1＞t 2D ．无法判断解析：振子从平衡位置到最大位移处，速度减小，振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处的平均速度大于从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处的平均速度，由t ＝x v 可知，t 1＜t 2，选项B 正确． 答案：B10.(2018·长沙模拟)如图所示，有一个摆长为l 的单摆，现将摆球A 拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A 摆至平衡位置P 时，恰与静止在P 处的B 球发生正碰，碰后A 继续向右摆动，B 球以速度v 沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B 球重新回到位置P 时恰与A 再次相遇，求位置P 与墙壁间的距离d .解析：摆球A 做简谐运动，当其与B 球发生碰撞后速度改变，但是摆动的周期不变．而B 球做匀速直线运动，这样，再次相遇的条件为B 球来回所需要的时间为单摆半周期的整数倍，2d v ＝n ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2(n ＝1，2，3，…)．由单摆周期公式T ＝2πl g ， 解得d ＝n v π2 l g (n ＝1，2，3，…)． 答案：n v π2 l g (n ＝1，2，3，…)B 组 能力提升11.(2018·青岛模拟)如图所示，圆弧AO 是半径为2 m 的光滑圆弧面的一部分，圆弧与水平面相切于点O ，AO 弧长为10 cm ，现将一小球先后从圆弧的点A 和点B 无初速度地释放，到达底端O 的速度分别为v 1和v 2，所经历的时间分别为t 1和t 2，那么( )A ．v 1＜v 2，t 1＜t 2B ．v 1＞v 2，t 1＝t 2C．v1＞v2，t1＞t2D．上述三种都有可能解析：小球在滑动中机械能守恒，易知v1＞v2，小球在圆弧面上的受力类似于单摆的受力，且AO弧长为10 cm，远小于圆弧的半径，故小球的摆角很小，小球的运动是简谐运动，而简谐运动的周期与振幅无关，这样小球从点A运动到点O和从点B运动到点O的时间相等，t1＝t2，即选项B正确．答案：B12.(多选)(2018·长春模拟)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是()A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆解析：由振动图象可知，两单摆的周期相同，根据T＝2πlg可知甲、乙两单摆的摆长相等，选项A正确；由题图可知，甲摆的振幅为10 cm，乙摆的振幅为7 cm，甲摆的振幅比乙摆大，选项B正确；由于两球的质量不确定，所以两球的机械能无法比较，选项C 错误；在t＝0.5 s时，乙摆在负的最大位移处，所以乙摆有正向最大加速度，甲摆的位移为零，所以加速度为零，选项D正确．答案：ABD13.(多选)一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法错误的是()A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动B．在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C．在t2＝5 s和t3＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D．在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大解析：在t从0到2 s时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，A说法错误；从题图中可以看出，在t1＝3 s和t2＝5 s时，振子所受的回复力大小相等，振子的速度大小相等，速度方向相同，B说法错误；从题图中可以看出，在t2＝5 s 和t3＝7 s时，回复力大小相等，方向相同，则弹簧振子的位移大小相等，方向相同，C说法正确；从题图中可以看出，t＝2 s时刻弹簧振子所受的回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，D说法错误．答案：ABD14.如图所示，两木块的质量分别为m、M，中间弹簧的劲度系数为k，弹簧下端与M连接，m与弹簧不连接，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有离开弹簧，试求：(1)m 振动的振幅的最大值；(2)m 以最大振幅振动时，M 对地面的最大压力．解析：(1)在平衡位置时，设弹簧的压缩量为x 0，有：kx 0＝mg .要使m 振动过程中不离开弹簧，m 振动的最高点不能高于弹簧原长处，所以m 振动的振幅的最大值A ＝x 0＝mg k. (2)m 以最大振幅A 振动，振动到最低点时，弹簧的压缩量最大，为2A ＝2x 0＝2mg k. 对M 受力分析可得：F N ＝Mg ＋k ·2A ＝Mg ＋2mg ，由牛顿第三定律得，M 对地面的最大压力为Mg ＋2mg .答案：(1)mg k (2)Mg ＋2mg。
2023届高考物理一轮基础巩固题：机械振动与机械波
2023届高考物理一轮基础巩固题：机械振动与机械波附答案一、选择题。
1、(多选)如图所示，质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时的图象，则()A．甲、乙物体的振幅分别是2 m和1 mB．甲的振动频率比乙的大C．前2 s内两物体的加速度均为负值D．第2 s末甲的速度最大，乙的加速度最大2、（多选）如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab=6 m，ac=8 m。
在t1=0时刻a、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2=4 s时c点开始振动，则()A.该机械波的传播速度大小为2 m/sB.c点的振动频率先是与a点相同，两列波相遇后c点的振动频率增大C.该列波的波长是2 mD.两列波相遇后，c点振动加强E.两列波相遇后，c点振动减弱3、（多选）甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度的实验”，回来后共同绘制了T2L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是()A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定B．由图甲分析可知A图象所对应的实验地点重力加速度较大C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cmE．如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线的峰值将向左移动4、(多选)关于单摆，下列说法正确的是()A．将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B．单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C．将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期变小D．当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E．当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零5、(多选)如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。
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【与名师对话】（新课标）高考物理一轮复习课时跟踪训练40 机
械振动
一、选择题
1．(多选)弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．振子所受的回复力逐渐增大
B．振子离开平衡位置的位移逐渐增大
C．振子的速度逐渐增大
D．振子的加速度逐渐增大
E．振子的动能增大
解析：在振子向着平衡位置运动的过程中，振子所受的回复力逐渐减小，振子离开平衡位置的位移逐渐减小，振子的速度逐渐增大，振子的加速度逐渐减小，选项C、E正确．答案：CE
2．(多选)某单摆由1 m长的摆线连接一个直径2 cm的铁球组成，关于单摆周期的说法正确的是( )
A．用等大的铜球替代铁球，单摆的周期不变
B．用大球替代小球，单摆的周期不变
C．摆角从5°改为3°，单摆的周期会变小
D．将单摆从赤道移到北极，单摆的周期变大
E．将单摆移到月球上，单摆的周期会变大
解析：根据单摆周期公式和单摆简谐运动的等时性，用等大的铜球替代铁球，或摆角从5°改为3°，单摆的周期不变；用大球替代小球，摆长增大，单摆的周期增大；选项A正确，B、C错误；将单摆从赤道移到北极，重力加速度增大，单摆的周期会变小，选项D错误．将单摆移到月球上重力加速度会变小，选项E正确．
答案：AE
3．(多选)(2014·长春调研)关于弹簧振子和单摆的运动，下列说法中正确的是( ) A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动
B．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2，则单摆振动的频率将不变，振幅变小
C．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度不一定相同
D．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大
E．沿水平方向做简谐运动的弹簧振子每次经过平衡位置时动能一定相等
解析：一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，该物体做的是非匀变速直线运动，所
以选项A 错误；由机械能守恒得mgl (1－cos θ)＝12
mv 2，当m 增大为原来的4倍，在平衡位置v 减为原来的12
时，其动能不变，则θ必定变小，振幅减小，选项B 正确；简谐运动中由于往复性，选项C 正确；由共振曲线可知，选项D 错误．由机械能守恒和T ＝2πl g
以及速度的矢量性可知选项B 、C 、E 正确． 答案：BCE
4.
(2013·江苏卷)如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.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 1 Hz ，则把手转动的频率为( )
A ．1 Hz
B ．3 Hz
C ．4 Hz
D ．5 Hz
解析：弹簧振子做受迫振动，振子振动频率等于驱动力频率，即为1 Hz.选项A 正确． 答案：A
5．(多选)质点做简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是( )
A ．位移
B ．回复力
C ．加速度
D ．动能
E ．弹性势能
解析：由简谐运动的动力学特征可知，回复力与位移成正比方向相反，而回复力与加速度成正比，所以，回复力与位移，加速度变化周期相等，都等于振动周期．动能与弹性势能关于平衡位置对称，所以动能与弹性势能变化周期是振动周期的一半，选项D 、E 正确．
答案：DE
6．(多选)(2014·北京市西城区一模)一弹簧振子的位移y 随时间t 变化的关系式为y ＝，位移y 的单位为m ，时间t 的单位为s.则( )
A ．弹簧振子的振幅为0.2 m
B ．弹簧振子的周期为0.8 s
C ．在t ＝0.2 s 时，振子的运动速度为零
D ．在任意0.2 s 时间内，振子的位移均为0.1 m
E ．在任意0.4 s 时间，振子的路程为0.2 m
解析：根据弹簧振子的位移，随时间t 变化的关系式为y ＝，弹簧振子的振幅为0.1 m ，选项A 错误．由ω＝2.5π＝2π/T ，弹簧振子的周期为T ＝0.8 s ，选项B 正确．在t ＝0.2 s 时，振子的位移最大、运动速度为零，选项C 正确．在任意0.2 s ＝T 4时间内，振子的位移不一定为0.1 m ，选项D 错误．任意0.4 s ＝T 2
时间，振子的路程为2个振幅，选项E 正确． 答案：BCE
7．(多选)一个质点以O 为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示，a 、b 、c 、d 表示质点在不同时刻的相应位置．下列说法正确的是( )
A ．质点在位置b 时比在位置d 时相位超前π4
B ．质点通过位置b 时，相对于平衡位置的位移为A 2
C ．质点从位置a 到c 和从位置b 到d 所用的时间相等
D ．质点从位置a 到b 和从位置b 到c 的平均速度不相等
解析：质点在位置b 时比在位置d 时相位超前π
2
，选项A 错误；质点通过位置b 时，相对于平衡位置的位移为22A 大于A 2，选项B 错误；质点从位置a 到c 和从位置b 到d 所用的时间相等，选项C 正确；质点从位置a 到b 和从位置b 到c 的时间相等，位移不相等，所以平均速度不相等，选项D 正确．
答案：CD
8．(多选)如图为某简谐运动图象，若t ＝0时，质点正经过O 点向b 运动，则下列说法正确的是( )
A ．质点在0.7 s 时，质点的位移为向左，且正在远离平衡位置运动
B ．质点在1.5 s 时的位移最大，方向向左，在1.75 s 时，位移为1 cm
C ．质点在1.2 s 到1.4 s 过程中，质点的位移在增加，方向向左
D ．质点从1.6 s 到1.8 s 时间内，质点的位移正在减小，方向向左
解析：在0.7 s 时，质点的位移是指由平衡位置指向所在位置的有向线段，故位移为正，即向右，且正在向平衡位置运动，所以A 项错误；质点在1.5 s 时的位移最大，方向为负，即向左，在1.75 s 时，由图象是非线性，可知位移不是1 cm ，实际上由正弦图象的特点可知，在1.75 s 时其位移大小应为22
A ＝ 2 cm ，所以
B 项错误；质点在1.2 s 到1.4 s 过程中，质点正在远离平衡位置，所以其位移在增加，方向为负，即向左，所以
C 项正确；质点从1.6 s 到1.8 s 时间内，质点正向平衡位置运动，所以其位移正在减小，方向为负，即向左，所以
D 项正确．
答案：CD
二、非选择题 9．(2014·徐州摸底)在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图(甲)所示是一种常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P ，在下面放一条白纸带．当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直)，P 就会在纸带上画一条曲线．如图(乙)所示为某次记录的一条曲线，若匀速拉动纸带的速度为0.5 m/s ，则由图中数据可得该弹簧振子的振动周期为________s ；若将小球的振幅减小为4 cm ，其他条件不变，则其振动周期将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)．
解析：该弹簧振子的振动周期为T ＝0.20.5
s ＝0.4 s ．若将小球的振幅减小为4 cm ，其振
动周期不变．
答案：0.4 不变
10．(2013·新课标全国卷Ⅱ)
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“＝”)．解析：当弹簧振子通过平衡位置时，a、b之间粘胶脱开，a、b由于惯性继续向右运动，由于弹簧对物块a有向左的拉力，物块a向右做减速运动，动能减少，物块b在光滑水平面上做匀速直线运动，动能不变，由能量守恒定律知只有物块a减少的动能转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的最大伸长量减小，故振幅减小．振动中振子的质量变小，振子的周期变小．答案：< <
11．(2014·重庆卷)
一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象．y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．
解析：设周期为T，振幅为A.
由题意知一个周期内记录纸的位移为2x 0，由x ＝vT 得T ＝2x 0v 振幅A ＝y 1－y 2
2
答案：2x 0v y 1－y 22
12．(2014·浙江温州十校联考)弹簧振子以O 点为平衡位置，在B 、C 两点间做简谐运动，在t ＝0时刻，振子从O 、B 间的P 点以速度v 向B 点运动；在t ＝0.2 s 时，振子速度第一次变为－v ；在t ＝0.5 s 时，振子速度第二次变为－v .
(1)求弹簧振子振动周期T ；
(2)若B 、C 之间的距离为25 cm ，求振子在4.0 s 内通过的路程；
(3)若B 、C 之间的距离为25 cm ，从平衡位置计时，画出弹簧振子的振动图象． 解析：
(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得；由B →P 所用时间t 1＝0.1 s ，由P 到与关于O 对称的P ′所用时间为t 2＝0.3 s ，P ′→C 所用时间t 3＝0.1 s 即T ＝0.5×2 s ＝1.0 s.
(2)若B 、C 之间距离为25 cm ，则振幅A ＝12
×25 cm＝12.5 cm. 振子4.0 s 内通过的路程s ＝4T
×4×12.5 cm＝200 cm. (3)振动图象为
答案：(1)1.0 s (2)200 cm (3)见解析。