2020高考物理一輪總復習 第十四章 振動和波 光 相對論 基礎課1 機械振動練習（含解析）新人教版

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1、基礎課 1 機械振動 一、選擇題 1．(多選)關于簡諧運動的周期，以下說法正確的是(　　) A．間隔一個周期的整數(shù)倍的兩個時刻，物體的振動情況相同 B．間隔半個周期的奇數(shù)倍的兩個時刻，物體的速度和加速度可能同時相同 C．半個周期內物體的動能變化一定為零 D．一個周期內物體的勢能變化一定為零 E．經過一個周期質點通過的路程變?yōu)榱? 解析：選ACD　根據(jù)周期的定義可知，物體完成一次全振動，所有的物理量都恢復到初始狀態(tài)，故A選項正確；當間隔半周期的奇數(shù)倍時，所有的矢量都變得大小相等，方向相反，且物體的速度和加速度不同時為零，故B選項錯誤，C、D選項正確；經過一個周期，質點通過的路程為

2、4A，E選項錯誤． 2．(多選)如圖所示是質點做簡諧運動的圖象，由此可知(　　) A．t＝0時，質點的位移、速度均為零 B．t＝1 s時，質點的位移最大，速度為零，加速度最大 C．t＝2 s時，質點的位移為零，速度負向最大，加速度為零 D．t＝4 s時，質點停止運動 E．質點的周期為4 s，頻率為0.25 Hz 解析：選BCE　當t＝0時，質點的位移為零，加速度為零，此時質點在平衡位置具有沿x軸正方向的最大速度，選項A錯誤；當t＝1 s時，質點的正向位移最大，加速度負向最大，速度為零，選項B正確；t＝2 s時，質點的位移為零，加速度為零，速度最大，沿x軸負方向，選項C正確；t

3、＝4 s時，質點速度最大，選項D錯誤；由圖象可以確定周期T＝4 s，頻率f＝＝0.25 Hz，選項E正確． 3．(多選)(2018屆濟寧模擬)如圖甲所示的彈簧振子(以O點為平衡位置在B、C間振動)，取水平向右的方向為振子離開平衡位置的位移的正方向，得到如圖乙所示的振動曲線，由曲線所給的信息可知，下列說法正確的是(　　) A．t＝0時，振子處在B位置 B．振子運動的周期為4 s C．t＝4 s時振子對平衡位置的位移為10 cm D．t＝2.5 s時振子對平衡位置的位移為5 cm E．如果振子的質量為0.5 kg，彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm，則振子的最大加速度大小為400 m

4、/s2 解析：選ABE　由振動圖象可知t＝0時，振子的位移為負向最大，說明振子處于B位置，故A正確；由圖知，振子運動的周期為4 s，故B正確；t＝4 s時振子對平衡位置的位移為－10 cm，故C錯誤；由于振子不是做勻速直線運動，所以t＝2.5 s時振子對平衡位置的位移是5 cm，故D錯誤；由題，k＝20 N/cm＝2 000 N/m，振幅A＝10 cm＝0.1 m．振子的最大加速度在振幅處，由彈簧受力和牛頓第二定律可得最大加速度大小為：am＝＝＝400 m/s2，故E正確． 4．(多選)(2018屆湖北襄陽四中模擬)如圖甲所示為一彈簧振子自由振動(即做簡諧運動)時的位移隨時間變化的圖象，圖

5、乙為該彈簧振子在某外力的作用下做受迫振動時的位移隨時間變化的圖象，則下列說法中正確的是(　　) A．由圖甲可知該彈簧振子的固有周期為4 s B．由圖乙可知彈簧振子的固有周期為8 s C．由圖乙可知外力的周期為8 s D．如果改變外力的周期，在接近4 s的附近該彈簧振子的振幅較大 E．如果改變外力的周期，在接近8 s的附近該彈簧振子的振幅較大 解析：選ACD　圖甲是彈簧振子自由振動時的圖象，由圖甲可知，其振動的固有周期為4 s，A正確、B錯誤；圖乙是彈簧振子在驅動力作用下的振動圖象，彈簧振子的振動周期等于驅動力的周期，即8 s，C正確；當固有周期與驅動力的周期相等時，其振幅最大，

6、驅動力的周期越接近固有周期，彈簧振子的振幅越大，D正確，E錯誤． 5．(多選)如圖，a、b、c、d是均勻媒質中x軸上的四個質點，相鄰兩點的間距依次為2 m、4 m和6 m．一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播，在t＝0時刻到達質點a處，質點a由平衡位置開始豎直向下運動，t＝3 s時a第一次到達最高點．下列說法正確的是(　　) A．在t＝6 s時刻波恰好傳到質點d處 B．在t＝5 s時刻質點c恰好到達最高點 C．質點b開始振動后，其振動周期為4 s D．在4 s

7、知t＝6 s時波傳播的距離s＝vt＝2×6 m＝12 m，即傳到d點，選項A正確；t＝0時a由平衡位置開始向下振動，t＝3 s時第一次到達最高點，則T＝3 s，得T＝4 s；各質點振動周期相同，選項C正確；波傳到c點所需時間t＝＝ s＝3 s，此時c點由平衡位置開始向下振動，1 s后到達最低點，所以4 s

8、起組成的．物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為T0.當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T，則A________(填“>”“<”或“＝”)A0，T________(填“>”“<”或“＝”)T0. 解析：當物塊向右通過平衡位置時，b脫離前： 振子的動能Ek1＝(ma＋mb)v02 b脫離后振子的動能Ek2＝mav02 由機械能守恒可知，平衡位置處的動能等于最大位移處的彈性勢能，因此b脫離后振子振幅變??；由彈簧振子的周期T＝2π知，b脫離后振子質量變小，周期變?。? 答案：<　< 7．(2019屆福建永定縣校級月考)物體在a

9、b之間做簡諧運動，已知ab間的距離為L＝0.8 m，振子在t＝10 s內完成了n＝5次全振動．若從某時刻振子經過平衡位置時開始計時(t＝0)，經過周期振子有正向最大速度． (1)求振子的振幅A和周期T； (2)寫出振子的振動表達式； (3)求振子在t＝2.25 s時離平衡位置的距離d. 解析：(1)已知a、b間的距離為0.8 m，則振子的振幅A＝×0.8 m＝0.4 m，振子在10 s內完成了5次全振動，則振子完成一次全振動所用的時間為2 s，則其周期為T＝2 s. (2)由振子經過平衡位置時開始計時，經過周期，振子具有正向最大速度，說明振子先沿負向振動，振子的振動表達式x＝－Asint＝－0.4sinπt(m)． (3)將t＝2.25 s代入振子的振動表達式得 x＝－0.4sin(m)＝－ m 即所求距離為 m. 答案：(1)0.4 m　2 s (2)x＝－0.4sinπt(m)　(3) m 4