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1.如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,OA=1cm,然后释放振子,经过0.2s振子第1次到达O点,如果把振子拉到A′点,OA′=2cm,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为(
)
A.0.2sB.0.4sC.0.1sD.0.3s
【解析】选A。简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的,它们相等。
2.对做简谐运动的物体,下列说法正确的是(
)
A.每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同B.通过平衡位置时,速度为零,加速度最大
C.每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同D.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值
【解析】选A。质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同,A正确;质点通过平衡位置时,速度最大,加速度为零,B错误;
-1-质点每次通过平衡位置时,加速度为零,速度不一定相同,C错误;若位移为负值,根据a=-方向为负值,D错误。
3.(2024·宁波模拟)一质点做简谐运动的图象如图所示,在4s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是
(
)
,则加速度一定为正值,质点远离平衡位置时速度
A.1s,4sC.1s,2s
B.3s,2sD.3s,4s
【解析】选C。质点具有最大速度时在平衡位置,由题图中看是1s时和3s时,在1s时振子将向负最大位移处运动,所以此时速度为负,而3s时速度为正向最大,在2s时和4s时都有最大位移,所以此两时刻都有最大加速度,又因为加速度方向应指向平衡位置,所以在2s时有正方向的最大加速度,4s时有负方向最大加速度。故正确选项为C。4.一弹簧振子沿一直线作简谐运动,当振子的位移为负值时,下列说法正确的是(
)
A.其速度一定为正值,加速度一定为正值B.其速度可能为负值,加速度一定为正值C.其速度一定为负值,加速度可能为负值D.其速度一定为正值,加速度可能为正值
-2-【解析】选B。当振子的位移为负值时,由a=知,加速度一定为正值,
而速度方向有两种可能,可能为正值,也可能为负值,故A、C、D错误,B正确。
5.(2024·绍兴模拟)光滑斜面上的小球连在弹簧上,如图所示,把原来静止的小球沿斜面拉下一段距离后释放,小球的运动是简谐运动。对简谐运动中的小球受力分析,正确的是(
)
A.重力、支持力、弹力、摩擦力B.重力、支持力、弹力、回复力C.重力、支持力、回复力D.重力、支持力、弹力
【解析】选D。由于斜面是光滑的,所以小球不受摩擦力,A错误。回复力是一种效果力,在此题中它是由弹力、重力、支持力的合力提供的,因为小球静止时弹簧的伸长量为x0=
,再往下拉后弹簧相对于静
止位置伸长x时,小球受到的回复力F=-k(x0+x)+mgsinθ=-kx,B、C错误,D正确。
6.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(
)
-3-A.甲、乙两单摆的摆长不相等B.甲摆的振幅比乙摆大C.甲摆的机械能比乙摆大D.在t=0.5s时乙摆摆线张力最大
【解析】选B。由图看出,两单摆的周期相同,同一地点,g相同,由单摆的周期公式T=2π
得知,甲、乙两单摆的摆长L相等,故A错误;甲摆
的振幅为10cm,乙摆的振幅为7cm,则甲摆的振幅比乙摆大,故B正确;尽管甲摆的振幅比乙摆大,两摆的摆长也相等,但由于两摆的质量未知,所以无法比较机械能的大小,故C错误;在t=0.5s时,乙摆的位移为负向最大,速度为零,可知乙摆摆线张力最小,故D错误。
7.(多选)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关系的图象和速度v与时间t关系的图象是
(
)
-4-【解析】选A、B。简谐运动加速度与位移的关系为a=-,可见加速度
与位移成正比,但是方向相反,因为经过四分之一周期,振子具有正方向的最大加速度,所以经过四分之一周期,就应该具有负方向最大位移,所以A正确。开始时速度方向为负,位移为零时速度为最大,故B正确。8.(2024·温州模拟)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比A.波速变大C.频率变高
B.波速不变D.频率不变
(
)
【解析】选B、C。在同种介质中,超声波的传播速度保持不变,根据多普勒效应可知,频率变高,所以B、C正确。
9.如图所示,甲为t=1s时某横波的波形图象,乙为该波传播方向上某一质点的振动图象,距该质点Δx=0.5m处质点的振动图象可能是(
)
【解析】选A。若该波向右传播,题图乙应为x=1.5m到x=2m之间一点的振动图象。该点左侧0.5m处的质点在t=1s时,位移沿y轴负向,且速度沿y轴正向,无选项符合要求;该点右侧0.5m处的质点在t=1s时,位移沿y轴正向,而速度沿y轴负向,选项A符合要求;若该波向左传播,图乙应为x=1m到x=1.5m之间某一点的振动图象。该点左侧0.5
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【精准解析】2024年高考物理(浙江专版)微专题突破练+专题18 机械振动和机械波
