高考物理一轮复习课时跟踪检测四十三机械振动.doc

题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。1 / 9【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习课时跟踪检测四十三精选高考物理一轮复习课时跟踪检测四十三机械振动机械振动对点训练：简谐运动1(2018·南京××区模拟)弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时( )A速度最大 B回复力最大C加速度最大 D弹性势能最大解析：选 A 弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，弹性势能最小，动能最大，故速度最大，选项 A 正确，D错误；弹簧振子通过平衡位置时，位移为零，根据Fkx，a，可知回复力为零，加速度为零，故选项 B、C 错误。2(2018·宿迁模拟)弹簧振子在做简谐运动时，若某一过程中振子的速率在减小，则此时振子的( )A速度与位移方向一定相反B加速度与速度方向可能相同C位移可能在减小D回复力一定在增大解析：选 D 弹簧振子的速率在减小，则动能减小，弹性势能增大，故振子必定从平衡位置向最大位移处运动，速度与位移方向相同，则加速度与速度方向必定相反，故选项 A、B 错误；由上述分析可知，弹簧振子的位移大小在增大，回复力的大小与位移大小成正比，故回复力一定增大，故选项 C 错误，D 正确。题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。2 / 93多选(2018·海门期末)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中 O 为波源。设波源的振动周期为 T，波源 O 起振时通过平衡位置竖直向下振动，经过，质点 1 开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是( )A介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的B图中所画出的质点起振时间都是相同的C只要图中所有质点都已振动了，质点 9 与质点 1 的振动步调就完全一致，但如果质点 1 发生的是第 100 次振动，则质点 9 发生的就是第 98 次振动D只要图中所有质点都已振动，质点 1 与质点 3 的振动速度大小有时相同，有时不同解析：选 AC 波源 O 的起振方向通过平衡位置竖直向下，介质中各质点的起振方向也都是竖直向下，故 A 正确；图中所画出的质点起振的时间依次落后，故 B 错误；设相邻两质点间距离为 s，由题得到波长为 4s，质点 1 与质点 9 的距离为 x8s2，图中所有质点都振动后，质点 1 与质点 9 的振动情况完全相同，步调完全一致，波从质点 1 到质点 9 时，质点 1 已振动了 2 次，所以如果质点 1 发生的是第 100 次振动，则质点 9 发生的就是第 98 次振动，故 C 正确；质点 1 与质点 3 间的距离等于半个波长，振动情况总是相反，振动速度大小总是相等，故 D 错误。4(2018·宜宾月考)关于简谐运动，以下说法不正确的是( )A只要有回复力，物体一定做简谐运动B当物体做简谐运动时，回复力的方向总是与位移方向相反C物体做简谐运动时，当它向平衡位置运动过程中，回复力越题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。3 / 9来越小D物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反解析：选 A 在简谐运动中，有回复力是必要条件，而且回复力必须满足：Fkx，所以有回复力的振动不一定是简谐运动，故A 错误；质点的回复力方向总是指向平衡位置，总是与位移方向相反，故 B 正确；物体做简谐运动时，受到的回复力为 Fkx。当它向平衡位置运动过程中，位移越来越小，则知回复力越来越小，故 C 正确；质点的位移方向总是离开平衡位置，而速度方向有时离开平衡位置，有时靠近平衡位置。所以速度的方向有时跟位移的方向相同，有时跟位移的方向相反，故 D 正确。对点训练：简谐运动的图像5多选(2018·广安期末)如图甲所示的弹簧振子(以 O 点为平衡位置在 B、C 间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给信息可知，下列说法正确的是( )At0 时，振子处在 C 位置Bt1.0 s 和 t1.4 s 振子的加速度相同Ct0.9 s 时振子具有正方向的最大速度Dt0.4 s 时振子对平衡位置的位移为 5 cm解析：选 BD 由振动图像可知 t0 时，振子的位移为负向最大，说明振子处于 B 位置，故 A 错误；根据对称性可知，t1.0 s和 t1.4 s 振子的位移相同，经过同一位置，由 a分析可知，t1.0 s 和 t1.4 s 振子的加速度相同，故 B 正确；t0.9 s 时振子经过平衡位置，速度最大，根据 x­t 图像的斜率表示速度，可题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。4 / 9知 t0.9 s 时刻振子的速度沿负方向，即 t0.9 s 时振子具有负方向的最大速度，故 C 错误；弹簧振子的周期为 T1.2 s，振幅为A10 cm，振动方程为 xAcos t10cost cm10cos t cm，将 t0.4 s 代入解得 x5 cm，故 D 正确。6多选(2018·镇江模拟)小明在实验室做单摆实验时得到如图所示的单摆振动情形，O 是它的平衡位置，B、C 是摆球所能到达的左右最远位置。小明通过实验测得当地重力加速度为 g9.8 m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图像如图乙所示。设图中单摆向右摆动为正方向，g2，则下列选项正确的是( )A此单摆的振动频率是 0.5 HzB根据图乙可知开始计时摆球在 C 点C图中 P 点向正方向振动D根据已知数据可以求得此单摆的摆长为 1.0 m解析：选 AD 由乙图可知，单摆的振动周期为 2 s，周期和频率互为倒数，所以频率为 0.5 Hz，故 A 正确；由乙图可知，t0 时位移负向最大，开始向正方向运动，而单摆向右摆动为正方向，所以开始计时摆球在 B 点，故 B 错误；由振动图像可知，P 点向负方向振动，故 C 错误；由单摆的周期公式 T2 可知，摆长为L1.0 m，故 D 正确。7.多选(2018·江阴期末)一个质点做简谐振动的图像如图所示，下列说法中正确的是( )A质点的振动频率为 4 HzB在 10 s 内质点经过的路程是 20 cmC在 5 s 末，质点速度为零，加速度为正向最大Dt1.5 s 和 4.5 s 末的两时刻质点的位移大小相等题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。5 / 9解析：选 BD 由题图知，周期为 T4 s，质点的振动频率为：f0.25 Hz，故 A 错误；振幅为 A2 cm,10 s 时间为 2.5 个周期，一个周期内质点通过的路程为：4A8 cm，故 10 s 内质点经过的路程为：s2.5×4A20 cm，故 B 正确；在 5 s 末，质点的位移为正向最大，速度为零，由加速度 a，知加速度为负向最大，故 C错误；根据图像的对称性分析 t11.5 s 和 t24.5 s 位移大小相同，方向相同(同正)，故 D 正确。8某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x10sin(cm)，则下列关于质点运动的说法中正确的是( )A质点做简谐运动的振幅为 5 cmB质点做简谐运动的周期为 4 sC在 t4 s 时质点的速度最大D在 t4 s 时质点的位移最大解析：选 C 根据简谐运动的表达式为 xAsin(t)，知振幅为 10 cm，周期 T8 s，故 A、B 错误；在 t4 s 时可得位移 x0，平衡位置速度最大，故 C 正确，D 错误。9多选(2018·盐城模拟)简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，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像。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。则下列说法正确的是( )A弹簧振子的周期为 4 sB弹簧振子的振幅为 10 cmCt17 s 时振子相对平衡位置的位移是 10 cm题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。6 / 9D2.5 s 时振子正在向 x 轴正方向运动解析：选 AB 由题图知，弹簧振子的周期为 T4 s，振幅为10 cm，选项 A、B 正确；由周期性知，t17 s 时振子相对平衡位置的位移与 t1 s 时振子相对平衡位置的位移相同，均为 0，选项C 错误；x­t 图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，则2.5 s 时振子的速度为负，正在向 x 轴负方向运动，选项 D 错误。对点训练：受迫振动和共振10多选(2018·江阴六校联考)一台洗衣机的脱水桶正常工作时非常平衡，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是( )A洗衣机做的是受迫振动B正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大C正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小D当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率解析：选 ABD 洗衣机的振动是因为电机振动而引起的，故为受迫振动，故 A 正确；洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振。此后波轮转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，故说明正常工作时洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大，故 B、D 正确，C 错误。11.多选(2018·昆山月考)一个弹簧振子做受迫运动，它的振题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。7 / 9幅 A 与驱动力频率 f 之间的关系如图所示。由图可知( ) A不论振子做何振动，振子的频率均为 f2B驱动力频率为 f3 时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为 f2C振子如果做自由振动，它的频率是 f2D振子可以做频率为 f1 的等幅振动解析：选 CD 受迫振动的频率由驱动力频率决定，随驱动力频率的变化而变化，故 A 错误；驱动力频率为 f3 时，受迫振动的振幅比共振小，振子振动的频率为 f3，故 B 错误；当驱动力频率为 f2时，振子处于共振状态，说明固有频率为 f2；振子作自由振动时，频率由系统本身决定，为 f2，故 C 正确；当驱动力频率为 f1 时，振子做受迫振动，频率为 f1，可以是等幅振动，故 D 正确。考点综合训练12多选(2016·海南高考)下列说法正确的是( )A在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析：选 ABD 在同一地点，重力加速度 g 为定值，根据单摆题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。8 / 9周期公式 T2 可知，周期的平方与摆长成正比，故选项 A 正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能相互转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项 B 正确；根据单摆周期公式 T2 可知，单摆的周期与质量无关，故选项C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项 D 正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项 E 错误。13.(2018·海口期末)如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系，下列说法正确的是( )A若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动B若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动C摆长约为 10 cmD发生共振时单摆的周期为 1 s解析：选 B 单摆的频率公式 f ，当摆长增大时，单摆的固有频率减小，产生共振的驱动力频率也减小，共振曲线的“峰”向左移动，故 A 错误，B 正确。由共振曲线可知：当驱动力频率f0.5 Hz 时产生共振现象，则单摆的固有频率 f0.5 Hz，周期T2 s，根据 T2 ，得 L1 m，故 C、D 错误。14(2018·常州十校联考)弹簧振子以 O 点为平衡位置，在B、C 两点间做简谐运动，在 t0 时刻，振子从 O、B 间的 P 点以速度 v 向 B 点运动；在 t0.2 s 时，振子速度第一次变为v；在t0.5 s 时，振子速度第二次变为v。题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。9 / 9(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，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像。解析：(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得：T0.5×2 s1.0 s。(2)若 B、C 之间距离为 25 cm，则振幅 A×25 cm12.5 cm，振子 4.0 s 内通过的路程s×4×12.5 cm200 cm。(3)根据 xAsin t，A12.5 cm，2得 x12.5sin 2t cm。振动图像为答案：(1)1.0 s (2)200 cm (3)x12.5sin 2t cm图像见解析图