（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時檢測（七十九）機(jī)械振動（雙基落實(shí)課）（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時檢測（七十九）機(jī)械振動（雙基落實(shí)課）（含解析） 1．(多選)(2018·天津高考)一振子沿x軸做簡諧運(yùn)動，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。t＝0時振子的位移為－0.1 m，t＝1 s時位移為0.1 m，則(　　) A．若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 s B．若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 s C．若振幅為0.2 m，振子的周期可能為4 s D．若振幅為0.2 m，振子的周期可能為6 s 解析：選AD　若振幅為0.1 m，則T＝1 s，其中n＝0、1、2、…，當(dāng)n＝0時，T＝2 s，n＝1時，T＝ s，n＝2時，T＝ s，故A正確，B錯誤；若

2、振幅為0.2 m，振動分4種情況討論： 第①種情況，設(shè)振動方程為x＝Asin(ωt＋φ)，t＝0時，－＝Asin φ，解得φ＝－，所以由P點(diǎn)到O點(diǎn)用時至少為，由簡諧運(yùn)動的對稱性可知，由P點(diǎn)到Q點(diǎn)用時至少為，即T＝1 s，其中n＝0、1、2、…，當(dāng)n＝0時，T＝6 s，n＝1時，T＝ s；第②③種情況，由P點(diǎn)到Q點(diǎn)用時至少為，周期最大為2 s；第④種情況，周期一定小于2 s，故C錯誤，D正確。 2．(多選)(2016·海南高考)下列說法正確的是(　　) A．在同一地點(diǎn)，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比 B．彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變 C．在同一地

3、點(diǎn)，當(dāng)擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小 D．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率 E．已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，就可知振子在任意時刻運(yùn)動速度的方向 解析：選ABD　在同一地點(diǎn)，重力加速度g為定值，根據(jù)單擺周期公式T＝2π 可知，周期的平方與擺長成正比，故選項(xiàng)A正確；彈簧振子做簡諧振動時，只有動能和勢能參與轉(zhuǎn)化，根據(jù)機(jī)械能守恒條件可知，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)單擺周期公式T＝2π 可知，單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，故選項(xiàng)C錯誤；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，故選項(xiàng)D正確；若彈

4、簧振子初始時刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以確定任意時刻運(yùn)動速度的方向，若彈簧振子初始時刻不在波峰或波谷位置，則無法確定任意時刻運(yùn)動速度的方向，故選項(xiàng)E錯誤。 3．(多選)(2019·大連模擬)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f。下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大 C．該振動系統(tǒng)振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0 D．該振動系統(tǒng)振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f E．當(dāng)f＝f0時，該振動系統(tǒng)一定發(fā)生共振 解析：選BDE　受迫振動的振幅A隨驅(qū)動力的頻率變化

5、規(guī)律如圖所示，故A錯誤，B正確；振動穩(wěn)定后系統(tǒng)振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，故C錯誤，D正確；根據(jù)共振產(chǎn)生的條件可知，當(dāng)f＝f0時，該振動系統(tǒng)一定發(fā)生共振，故E正確。 4．(多選)一個質(zhì)點(diǎn)以O(shè)為平衡位置，在A、B間做簡諧運(yùn)動，如圖(a)所示，它的振動圖像如圖(b)所示。設(shè)向右為正方向，下列說法正確的是(　　) A．OB＝5 cm B．第0.2 s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向是A→O C．第0.4 s末質(zhì)點(diǎn)的加速度方向是A→O D．第0.7 s末質(zhì)點(diǎn)位于O點(diǎn)與A點(diǎn)之間 E．質(zhì)點(diǎn)在4 s內(nèi)完成5次全振動 解析：選ACE　由題圖(b)可知振幅為5 cm，則OB＝OA＝5 cm，A項(xiàng)正確；0～0.

6、2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動，第0.2 s 末質(zhì)點(diǎn)的速度方向是B→O，B項(xiàng)錯誤；第0.4 s末質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)處，則此時質(zhì)點(diǎn)的加速度方向是A→O，C項(xiàng)正確；第 0.7 s 末質(zhì)點(diǎn)位于O點(diǎn)與B點(diǎn)之間，D項(xiàng)錯誤；簡諧運(yùn)動周期T＝0.8 s，則質(zhì)點(diǎn)在4 s內(nèi)完成全振動的次數(shù)為＝5，E項(xiàng)正確。 5．(多選)一個質(zhì)點(diǎn)以O(shè)為中心做簡諧運(yùn)動，位移隨時間變化的圖像如圖所示，a、b、c、d表示質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的相應(yīng)位置，下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)通過位置c時速度最大，加速度為零 B．質(zhì)點(diǎn)通過位置b時，相對平衡位置的位移為 C．質(zhì)點(diǎn)從位置a到c和從位置b到d所用時間相等 D．質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從

7、位置b到c的平均速度相等 E．質(zhì)點(diǎn)在b、d兩位置速度相同 解析：選ACE　由題圖知，位置c為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動中的平衡位置，由簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)可知，選項(xiàng)A正確；簡諧運(yùn)動的振動圖像是一條正弦曲線，故質(zhì)點(diǎn)通過位置b時，相對平衡位置的位移為Asin π＝A，選項(xiàng)B錯誤；質(zhì)點(diǎn)從位置a到c和從位置b到d所用時間都等于2 s，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從位置b到c所用時間相等，位移不相等，所以平均速度不相等，選項(xiàng)D錯誤；由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的對稱性知，選項(xiàng)E正確。 6．(多選)一個單擺在地面上做受迫振動，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率f的關(guān)系)如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．此單擺的固有周期為2 s B

8、．此單擺的擺長約為1 m C．若擺長增大，單擺的固有頻率增大 D．若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動 E．此單擺的振幅是8 cm 解析：選ABD　由題圖所示共振曲線知此單擺的固有頻率為0.5 Hz，則固有周期為2 s；由T＝2π ，可得此單擺的擺長約為1 m；若擺長增大，則單擺的固有周期增大，固有頻率減小，共振曲線的峰將向左移動，A、B、D正確，C錯誤；此單擺做受迫振動，只有發(fā)生共振時，振幅最大為8 cm，E錯誤。 7．(多選) 如圖所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動圖像，下列說法中正確的是(　　) A．兩單擺的擺長相等 B．甲擺的振幅比乙擺大 C．甲擺的機(jī)械能比乙擺大 D．

9、在t＝0.5 s時有正向最大加速度的是乙擺 E．由圖像可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? 解析：選ABD　由題圖看出，兩單擺的周期相同，同一地點(diǎn)g相同，由單擺的周期公式T＝2π 得知，兩單擺的擺長相等，故A正確；甲擺的振幅為10 cm，乙擺的振幅為7 cm，則甲擺的振幅比乙擺大，故B正確；盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩單擺的擺長也相等，但由于兩單擺的質(zhì)量未知，無法比較機(jī)械能的大小，故C錯誤；在t＝0.5 s時，甲擺的位移為零，振動的加速度為零，而乙擺的位移為負(fù)向最大，則乙擺具有正向最大加速度，故D正確；由單擺的周期公式T＝2π 得g＝，由于單擺的擺長未知，所以由題圖不能求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，故E錯誤。

10、 8．(多選)裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中，水面足夠大，如圖甲所示。把玻璃管向下緩慢按壓4 cm后放手，忽略運(yùn)動阻力，玻璃管的運(yùn)動可以視為豎直方向的簡諧運(yùn)動，測得振動周期為0.5 s。以豎直向上為正方向，某時刻開始計(jì)時，其振動圖像如圖乙所示，其中A為振幅。對于玻璃管(包括管內(nèi)液體)，下列說法正確的是(　　) A．回復(fù)力等于重力和浮力的合力 B．振動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，玻璃管的機(jī)械能守恒 C．位移滿足函數(shù)式x＝4sincm D．振動頻率與按壓的深度有關(guān) E．在t1～t2時間內(nèi)，玻璃管位移減小，加速度減小，速度增大 解析：選ACE　玻璃管(包括管內(nèi)液體)只受到重力

11、和水的浮力，所以玻璃管做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力等于重力和浮力的合力，故A正確；玻璃管在做簡諧運(yùn)動的過程中，水的浮力對玻璃管做功，所以振動的過程中玻璃管的機(jī)械能不守恒，故B錯誤；振動周期為0.5 s，則ω＝＝4π rad/s，由題意可知題圖乙中A＝4 cm，t＝0時刻x0＝－A＝Asin φ0，結(jié)合t＝0時刻玻璃管振動的方向向下，可知φ0＝π，則玻璃管的位移滿足函數(shù)式x＝Asin(ωt＋φ0)＝4sincm＝4sincm，故C正確；由于玻璃管做簡諧運(yùn)動，與彈簧振子的振動相似，結(jié)合簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)可知，該振動的周期與振幅無關(guān)，即振動頻率與按壓的深度無關(guān)，故D錯誤；由題圖乙可知，在t1～t2時間內(nèi)，玻璃管位移減小，回復(fù)力f＝－kx，加速度a＝＝－減小；玻璃管向著平衡位置做加速運(yùn)動，所以速度增大，故E正確。