【物理】2020届一轮复习人教版 机械振动 课时作业

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‎2020届一轮复习人教版 机械振动 课时作业 学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、 一个单摆在地面上做受迫振动，改变驱动力频率，其振动稳定时振幅A与驱动力频率f的关系如图所示。单摆所处位置重力加速度g=9.8m/s2，下列说法正确的是（ ）‎ A． 单摆的摆长约为2m B． 单摆的受迫振动频率与驱动力频率相同时振幅最大 C． 若减小摆长，共振曲线振幅最大值的横坐标将向右移动 D． 若把该单摆移到月球表面，共振曲线振幅最大值的横坐标将向右移动 ‎2、 简谐运动的物体，回复力和位移的关系是下面所给四个图像中的哪一个 A． B． ‎ C． D． ‎ ‎3、 如图所示是描绘沙摆振动图象的实验装置和木板上留下的实验结果．沙摆的运动可看作简谐运动．若用手向外拉木板的速度是0.20m/s，木板的长度是0.60m，那么下列说法中正确的是（ ）‎ A． 该沙摆的周期为3s B． 该沙摆的频率为1.5Hz C． 这次实验所用的沙摆的摆长约为56cm D． 这次实验所用的沙摆的摆长约为1.5m ‎4、 如图所示，做简谐运动的弹簧振子，下列说法中正确的是（ ）‎ A． 振子通过平衡位置时，加速度最大 B． 振子在最大位移处时，动能最大 C． 振子在连续两次通过同一位置时，速度相同 D． 振子在连续两次通过同一位置时，位移相同 ‎5、 一质点在A、B间做简谐运动．P、Q是其振动过 程中关于平衡位置O对称的两点，当质点由A向B运动，先后经过P、Q两点时，质点的 A． 受力相同 B． 速度相同 C． 位移相同 D． 加速度相同 ‎6、 一弹簧振子做简谐运动，则下列说法正确的是(　　)‎ A． 若位移为负值，则速度一定为正值 B． 振子通过平衡位置时速度为零，加速度最大 C． 振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也相同 D． 振子每次通过同一位置时，速度不一定相同，但加速度一定相同 ‎7、 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝5sint(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10 cm B． 质点做简谐运动的周期为4 s C． 在t＝4 s时质点的速度最大 D． 在t＝4 s时质点的加速度最大 ‎8、 一摆钟走慢了，下列办法能使摆钟走准是（　　）‎ A． 增大摆锤的质量 B． 适当增大摆锤的振幅 C． 减少摆长 D． 把摆钟放在更高的位置上 ‎9、 如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO＝OC＝5cm，若振子从B到C的运动时间是1s，则下列说法正确的是( )‎ ‎ ‎ A． 振子从B经O到C完成一次全振动 B． 振动周期是1s，振幅是10cm C． 经过两次全振动，振子通过的路程是20cm D． 从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm ‎10、 ‎ 质点沿x轴做简谐运动，平衡位置为坐标原点O，质点经过a点和b点时速度相同，所花时间tab＝0.2 s；质点由b点再次回到a点花的最短时间tba＝0.4 s；则该质点做简谐运动的频率为(　　)‎ A． 1 Hz B． 1.25 Hz C． 2 Hz D． 2.5 Hz ‎11、 某一物体在某行星表面所受重力是在地球表面时的16倍，在地球上走得很准的摆钟搬到该行星上，分针走一圈所用时间实际是 A． 15min B． 30min C． 3h D． 4h ‎12、 对做简谐运动的物体，下列说法正确的是（ ）‎ A． 每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 B． 通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C． 每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同 D． 若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 ‎13、 关于单摆，下列说法正确的是（　　）‎ A． 摆球运动的回复力是摆线的拉力与重力的合力 B． 摆球运动过程中经过轨迹上同一点，加速度是不等的 C． 摆球运动过程中，加速度的方向始终指向平衡位置 D． 摆球经过平衡位置时，加速度不为零 ‎14、 弹簧振子做机械振动，若从平衡位置O开始计时，经过时，振子第一次经过P点，又经过了，振子第二次经过P点，则到该振子第三次经过P点还需要多长时间（ ）‎ A． B． C． D． ‎ ‎15、 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 ‎16、 如图所示为某质点在内的振动图像，下列描述正确的是（ ）‎ A． 质点在时偏离平衡位置的位移为 B． 质点在时偏离平衡位置的位移为 C． 质点在前内的路程为 D． 质点在前内的路程为零 ‎17、 如图所示，一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知（ ）‎ A． 驱动力频率为时，振子处于共振状态 B． 驱动力频率为时，振子的振动频率为 C． 假如让振子做自由振动，它的频率为 D． 振子做自由振动时，频率可以为、、‎ ‎18、 一质点做简谐运动的图象如图所示，图上、两点所对应的位移相同下列说法正确的是（ ）‎ A． 质点振动频率是 B． 在至的时间内，速度增加 C． 质点在、两点所在的时刻的加速度相同 D． 在和两时刻，速度相同 ‎19、 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个小球，其中、小球摆长相等．先让小球振动起来，其他各小球随后也跟着振动起来，则观察到、、三个小球的运动情况（ ）‎ A． 小球周期最小 B． 其他各小球振动周期大小相同 C． 其他各小球振动振幅大小相同 D． 小球振幅最大 ‎20、 ‎ 一质点做简谐运动的位移-时间图线如图所示．关于此质点的振动，下列说法中正确的是( )‎ A． 质点做简谐运动的表达式为 B． 在时间内，质点向轴正向运动 C． 在时间内，质点的动能在增大 D． 在时间内，质点的加速度在增大 ‎ 参考答案 ‎1、答案：C 单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s；由公式T=2π，可得L≈1m，故A错误；单摆的受迫振动频率与固有频率相同时振幅最大，选项B错误；若摆长减小，则固有频率变大，所以共振曲线的峰将向右移动。故C正确；若把该单摆移到月球表面，重力加速度减小，则振动的频率减小，则共振曲线振幅最大值的横坐标将向左移动，故D错误；故选C。‎ 名师点评：本题关键明确：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象． 2、答案：C 由F=-kx可知，回复力与位移大小成反比，方向与位移方向相反，故其图象为C； 故选C． 3、答案：C 由题，薄木板水平匀速运动，运动时间为： ‎ 设沙摆的周期为T，由图看出，2T=t，得：T=1.5s．频率为 ,选项AB错误；由单摆的周期 ，得： ，选项C正确，D错误；故选C.‎ 名师点评：此题抓住木板与沙摆运动的同时性，由图读出沙摆的周期与木板运动时间的关系是关键． 4、答案：D A. 振子通过平衡位置时，加速度为零，A错误；‎ B. 振子在最大位移处时，动能为零，B错误；‎ C. 振子在连续两次通过同一位置时，速度可能相反；C错误；‎ D. 振子在连续两次通过同一位置时，位移相同，D正确；‎ 故选D。 5、答案：B 先后经过P、Q两点时，质点的受力位移、加速度都是大小相等，方向相反，速度是相同的，所以A、C、D错误；B正确。 6、答案：D A、若位移为负值，由，可知加速度一定为正值，而速度有两种可能的方向，所以速度不一定为正值，A错误；‎ B、质点通过平衡位置时，速度最大，加速度为零，B错误；‎ C、质点每次通过平衡位置时，位移为零，加速度一定为零，而速度有两种可能的方向，不一定相同，C错误；‎ D、质点每次通过同一位置时，位移相同，加速度一定相同，因为速度有两种可能的方向，所以速度不一定相同，D正确；‎ 故选D。 7、答案：C 由位移的表达式x=5sint（cm），可知质点做简谐运动的振幅为5cm．故A错误．由位移的表达式读出角频率ω=rad/s，则周期为T==8s．故B错误．在t=4s时质点的位移x=5sintcm=5sin×4cm=0cm，说明物体通过平衡位置，速度最大．故C正确．在t=4s时质点通过平衡位置，加速度最小．故D错误；故选C. 8、答案：C 摆钟走慢了，是周期T变大了，要校准，则要使周期变小；根据单摆的周期公式，要使周期变小，可以减小摆长，选项C正确；把摆钟放在更高的位置上，则重力加速度减小，选项D错误；单摆的周期与振幅和质量无关，故AB错误．故选C．‎ 名师点评：解答本题的关键是知道：①从单摆的周期公式，得到校准单摆的两种方法：减小摆长或增加重力加速度；②重力加速度与高度和纬度有关，随着高度的增加而减小，随着纬度的增加而增大；③单摆的周期与质量和振幅无关． 9、答案：D 弹簧振子在BC间振动，振子从B到C经历的时间为半个周期，不是一个全振动．故A错误．振子从B到C经历的时间为半个周期，所以周期为2s，振子在B、C两点间做机械振动，BO=OC=5cm，O是平衡位置，则该弹簧振子的振幅为5cm，故B错误．结合A的分析可知，振子从B到C经历的时间为半个周期，即半个全振动；路程为10cm．故C错误．从B开始经过3 s，振子运动的时间是1.5个周期，振子通过的路程是：1.5×4×5cm=30 cm．故D正确． 故选D.‎ 名师点评 ‎：本题考查对简谐运动的周期、振幅的理解和判别能力．对于简谐运动质点通过的路程，往往一个周期通过4A去研究． 10、答案：B 由题质点经过a点和b点时速度相同，说明a、b两点关于平衡位置对称，花时间tab=0.2s；质点由b回到a点所花的最短时间tba=0.4s，则质点由b回到a点所花的最短时间为半个周期，所以周期为T=0.8s，频率f==1.25Hz．故选B. 11、答案：A 根据在星球表面万有引力等于重力可知：某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的16倍，质量不变，所以该星球的重力加速度g′=16g；根据单摆的周期公式T=2π可知，该星球上单摆的周期是地球上周期的，所以此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是地球上分针走一圈的，即为h=15min；故选A. 12、答案：A 质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同，A正确；质点通过平衡位置时，速度最大，加速度为零，B错误；质点每次通过平衡位置时，加速度为零，速度不一定相同，C错误；若位移为负值，根据，则加速度也一定为正值；质点远离平衡位置时速度方向为负值，D错误；故选A. 13、答案：D 单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力，故A错误；摆球在运动过程中，经过轨迹上的同一点时，受力不变，故加速度相同，故B正确；摆球在运动过程中，恢复力产生的加速度的方向始终指向平衡位置，而向心加速度指向悬点，合成后，方向在变化，故C错误；单摆过平衡位置时，由于具有向心加速度，所受的合力指向悬点，不为零，D错误；故选B．‎ 名师点评：单摆摆动过程中，受重力和细线的拉力，重力的切向分量提供回复力，径向分力和细线拉力的合力提供向心力． 14、答案：D 若从O点开始向右振子按下面路线振动，如图所示，则振子的振动周期为： ，‎ 则该质点再时间△t1=T-0.2s=1.4s，经第三次经过P点。若振子从O点开始向左振动，则按下面路线振动，如图所示：‎ 设从P到O的时间为t，则，解得： ，可得周期为： ，则该质点再时间，故D正确，ABC错误。 15、答案：A A、D、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，故A正确，D错误；B、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，根据F=-kx，回复力为零，故B错误；C、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，根据，加速度为零，故C错误；故选A．‎ 名师点评：本题关键是明确简谐运动的运动特点，熟悉回复力、加速度的计算公式． 16、答案：C A：质点在3s时偏离平衡位置的位移为，故A项错误。‎ B：质点在4s时偏离平衡位置的位移为0，故B项错误。‎ CD：质点在前4s内的路程为振幅的4倍， 。故C项正确，D项错误。‎ 名师点评：机械振动中的位移不做说明时指相对平衡位置的位移。 17、答案：A A：由共振曲线可以知道，出现振幅最大时，驱动力的频率等于固有频率，所以驱动频率为时，振子处于共振状态，故A项正确。‎ B：受迫振动的频率由驱动力频率决定，驱动力的频率为时，振子振动的频率也为，故B项错误。‎ CD：当驱动力频率等于固有频率时，振子的振动幅度最大，故由图看出固有频率为，振子自由振动的频率等于系统本身的固有频率，为，故CD两项错误。‎ 名师点评：振子做自由振动时，振子振动的频率等于其固有频率；振子做受迫振动时，振子振动的频率等于驱动力的频率。 18、答案：C 依据故，故A错误； 内x-t图像的斜率在减小，则速度在减少，故B错误；依据牛二定律且，质点在A、B 两点所在的时刻的加速度相同，故C正确； 和时速度大小相同，但是方向不同，故D错误．故选C．‎ 名师点评：由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题．速度的大小可由斜率大小读出，方向可由斜率的符号得到． 19、答案：B A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，振动周期都等于A摆的振动周期，而由于A、C摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则C摆出现共振现象，振幅最大．故B正确，ACD错误；故选B.‎ 名师点评：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象． 20、答案：D A项：由图读出质点振动的周期T=2s，则角速度为 振幅为5cm，所以质点做简谐运动的表达式为，故A错误；‎ B项：由图可知：0.5-1.0s时间内，质点向x轴负向运动，故B错误；‎ C项：由图可知：在1.0-1.5s内，质点由平衡位置向负向最大距离运动，所以动能在减小，故C错误；‎ D项：在1.0-1.5s内，根据回复力与位移的关系可知，位移在增大，所以加速度在增大，故D正确。‎ 点晴：解决本题关键理解做简谐运动的回复力与质点相对平衡位置位移的关系即，对应运动的物理情景解题。 ‎