限时规范训练高考领航第1讲机械振动公开课.docx
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1、限时规范训练 基础巩固题组L (多项选择)关于简谐运动的周期,以下说法正确的选项是()A.间隔一个周期的整数倍的两个时刻,物体的振动情况相同B.间隔半个周期的奇数倍的两个时刻,物体的速度和加速度可能同时相同C.半个周期内物体的动能变化一定为零D. 一个周期内物体的势能变化一定为零E.经过一个周期质点通过的路程变为零解析:选ACD.根据周期的定义可知,物体完成一次全振动,所有的物理量都恢复到 初始状态,应选项A、D正确.当间隔半个周期的奇数倍时,所有的矢量都变得大小相等、 方向相反,且物体的速度和加速度不同时为零,应选项B错误,C正确.经过一个周期, 质点通过的路程为44 选项E错误.2 .如下
2、图,弹簧振子在/、N之间做简谐运动.以平衡位置。为原点,建立Ox轴, 向右为X轴正方向.假设振子位于N点时开始计时,那么其振动图象为()解析:选A.由题意,向右为x轴的正方向,振子位于N点时开始计时,因此=0时, 振子的位移为正的最大值,振动图象为余弦函数,A项正确.3 .(多项选择)铺设钢轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经 过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是 周期性的,列车由于受到周期性的冲击力做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车的固有 振动周期为0.315 s.以下说法正确的选项是()A.列车的危险速率为40 m/
3、sB.列车过桥需要减速,是为了防止列车与桥发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析:选ABD.对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象, 所以列车的危险速率o=7=40m/s, A正确;为了防止共振现象发生,过桥时需要减速,B 正确;列车运行时的振动频率总等于驱动力的频率,只有共振时才等于列车的固有频率,C 错误;由题意可知,增加钢轨的长度可以使危险车速增大,故可以使列车高速运行,所以D 正确.4 .(多项选择)某简谐振子,自由振动时的振动图象如图甲中实线所示,而在某驱动力作用 下做受迫振动时,稳定后的振动图象如图甲
4、中虚线所示,那么,此受迫振动对应的状态可 能是共振曲线,如图乙中的()A. CL 点C.。点C.。点一定不是C点解析:选AD.简谐振子自由振动时,设周期为乃;而在某驱动力作用下做受迫振动时, 设周期为72;显然T1VT2;根据/=/ 有flf2;题图乙中c点处代表发生共振,驱动力 频率等于固有频率力;做受迫振动时,驱动力频率故此受迫振动对应的状态可能是 图乙中的a点,且一定不是c点,故A、D正确.5. 一个弹簧振子做简谐振动,假设从平衡位置开始计时,经过3 s时,振子第一次到达P 点,又经过2 s第二次经过尸点.那么该弹簧振子的振动周期可能为()A. 32 sB. 16 sC. 8sD. 4s
5、解析:选B.根据题意,弹簧振子经3 s第一次到达尸点,再经1s到达最大位移处, 再经1s第二次到达P点,所以4 s或弓T,振动周期为16 s或差s,选项B正确. 。6.(多项选择)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/的关系) 如下图,那么以下说法正确的选项是()0.25 0.5 0.75 /7HzA.此单摆的固有周期约为2 sB.此单摆的摆长约为1mC.假设摆长增大,单摆的固有频率增大D.假设摆长增大,共振曲线的峰将向左移动E.此单摆的振幅是8 cm解析:选ABD.由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz,固有周期为2s;再由T=得此单摆的摆长约为1m;假设摆长增大,
6、那么单摆的固有周期增大,固有频率减小,共振曲线的峰将向左移动,A、B、D正确,C错误;此单摆做受迫振动,只有共振时的振幅 最大为8 cm, E错误.7 .(2019全国卷H)如图,长为,的细绳下方悬挂一小球,绳的另一端固定在天花板 上O点处,在。点正下方不的,处有一固定细铁钉.将小球向右拉开,使细绳与竖直方向 成一小角度(约为2。)后由静止释放,并从释放时开始计时.当小球摆至最低位置时,细绳 会受到铁钉的阻挡.设小球相对于其平衡位置的水平位移为工,向右为正.以下图象中,能描述小球在开始一个周期内的X关系的是()ABCD时单摆的周期T2=2n解析:选A.摆长为I时单摆的周期Ti = 2n A/p
7、 振幅Ai = la(a为摆角),摆长为%、己=年,振幅A2=30(fi为摆角).根据机械能守恒得cos a)=wg4(l cos利用 cos g=1-2加岑,cos /f=lZsin2, 以及 sina=tana=a(很小),解得/?=20,故应选项A正确.能力提升题组8 .(多项选择)图(a)、(b)分别是甲、乙两个单摆在同一位置处做简谐运动的图象,那么以下说 法中正确的选项是()A.甲、乙两单摆的振幅之比为2: 18 .=2s时,甲单摆的重力势能最小,乙单摆的动能为零C.甲、乙两单摆的摆长之比为4: 1D.甲、乙两单摆的摆球在最低点时,向心加速度大小一定相等解析:选AB.由题图知,甲、乙
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