最新2021届广东深圳中学高考物理一轮复习专题31机械振动

专题三十一——机械振动

专题练习

1.(多选)下列关于简谐运动以及做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，以下说法正确的是(

)

A.位移减小时，加速度减小，速度增大

B.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程

D.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程E.物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同

2.如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是(

)

A.物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力

B.物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力

C.物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力

D.物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力

3.（多选）一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点.图甲上的a、b、c、d为四个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向.图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是(

)

A.若规定状态a时t＝0，则图象为①B.若规定状态b时t＝0，则图象为②C.若规定状态c时t＝0，则图象为③D.若规定状态d时t＝0，则图象为④

4.（多选）一弹簧振子做简谐振动，则以下说法正确的是(A.振子的质量越大，则该振动系统的周期越长B.振子的质量越大，则该弹簧振子系统的机械能越大

C.已知振动周期为T，若Δt＝T，则在t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的加速度一定相同

D.若t时刻和(t＋Δt)时刻弹簧的长度相等，则Δt一定为振动周期的整数倍

E.振子的动能相等时，弹簧的长度不一定相等

5.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＝1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B.t＝2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C.t＝3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D.t＝4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

6.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.振幅为4cm，频率为0.25Hz

B.t＝1s时速度为零，但质点所受合外力最大C.t＝2s时质点具有正方向最大加速度D.该质点的振动方程为x＝2sin

π

t(cm)2

1

7.做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的，摆球经4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C.频率不变，振幅改变

B.频率、振幅都改变D.频率改变，振幅不变

)

9

8.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倍，42

摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的(3A.周期不变，振幅不变C.周期改变，振幅不变

B.周期不变，振幅变小D.周期改变，振幅变大

)

9.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(

驱动力频率

30

)40

50

60

70

80

/Hz受迫振动振幅

/cm

10.2

16.8

27.2

28.1

16.5

8.3

A.f固＝60HzB.60Hz＜f固＜70Hz

D.以上三个都不对

C.50Hz＜f固≤60Hz

10.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(

)

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的摆角相同

11.一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4所示，则()

A.此单摆的固有周期约为0.5sB.此单摆的摆长约为1m

C.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

二、计算题

12.如图所示的弹簧振子，放在光滑水平桌面上，O是平衡位置，振幅A＝2cm，周期T＝0.4s.

(1)若以向右为位移的正方向，当振子运动到O点右侧最大位移处开始计时，试画出其一个周期的振动图象；

(2)若从振子经过平衡位置开始计时，求经过2.6s小球通过的路程？13.如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：

(1)写出该振子简谐运动的表达式；

(2)在第2s末到第3s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？

(3)该振子在前100s的总位移是多少？路程是多少？

14.如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置.设向右为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答：

(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时摆球在何位置？

(3)若当地的重力加速度为10m/s，试求这个单摆的摆长是多少？(计算结果保留两位有效数字)

2

参考答案

一、选择题二、计算题12.

【答案】(1)

（ADE）D（AD）（ACE）ACCBCCB

(2)0.52m

13.(1)振子简谐运动的表达式为x＝5sin

πtcm2

(2)由题图可知，在t＝2s时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移不断变大，加速度也变大，速度不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大，当t＝3s时，加速度达到最大值，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值.

(3)振子经过一个周期位移为零，路程为4×5cm＝20cm，前100s刚好经过了25个周期，所以前100s振子的总位移x＝0，振子的路程s＝25×20cm＝500cm＝5m.14.(1)1.25Hz(2)B点(3)0.16m