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1、（江蘇專版）2022年高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測（四十三）機械振動（含解析）對點訓練：簡諧運動1下表中給出的是做簡諧運動的速度v或加速度a與時刻的對應關系，T是振動周期。下列判斷正確的是()時刻狀態(tài)物理量0T甲零正向最大零負向最大零乙零負向最大零正向最大零丙正向最大零負向最大零正向最大丁負向最大零正向最大零負向最大A若甲表示速度v，則只有丁表示相應的加速度aB若丙表示速度v，則甲和乙都可以表示相應的加速度aC若丙表示加速度a，則只有甲表示相應的速度vD若乙表示加速度a，則丙和丁都可以表示相應的速度v解析：選C若甲表示速度v，速度從零向正向最大變化，可知振子從負向最大位移處向平衡位置運動，加
2、速度從正向最大開始減小到零，所以丙表示相應的加速度，故A錯誤；若丙表示速度v，速度從正向最大變化到零，振子從平衡位置向正向最大位移處運動，加速度從零開始向負向最大變化，所以乙表示相應的加速度，故B錯誤；若丙表示加速度a，加速度從正向最大變化到零，振子從負向最大位移處向平衡位置運動，速度從零開始向正向最大變化，所以甲表示相應的速度，故C正確；若乙表示加速度a，加速度從零到負向最大變化，振子從平衡位置向正向最大位移處運動，速度從正向最大開始減小到零，所以丙可以表示相應的速度v，故D錯誤。2多選一彈簧振子A的位移y隨時間t變化的關系式為y0.1sin(5t)，位移y的單位為m，時間t的單位為s。則(
3、)A彈簧振子的振幅為0.2 mB彈簧振子的周期為1.25 sC在t0.2 s時，振子的運動速度最大D若另一彈簧振子B的位移y隨時間變化的關系式為y0.2sin，則振子A比振子B滯后解析：選CD由振動方程為y0.1sin(5t)，可讀出振幅A0.1 m，5 rad/s，故周期T0.4 s，故A、B錯誤；在t0.2 s時，振子的位移為零，速度最大，故C正確；兩振動的相位差AB，即A比B滯后，選項D正確。3多選甲、乙兩位同學分別使用圖1所示的同一套裝置觀察單擺做簡諧運動時的振動圖像。已知二人實驗時所用的單擺的擺長相同，落在木板上的細砂分別形成的曲線如圖2所示，下面關于兩圖線的說法中正確的是()A甲圖
4、線表示單擺擺動的幅度較大，乙圖線擺動的幅度較小B甲圖線表示單擺擺動的周期較大，乙圖線擺動的周期較小C甲、乙二人拉木板的速度不同，其速度關系是v甲2v乙D甲、乙二人拉木板的速度不同，其速度關系是v乙2v甲解析：選AC由題圖可知，甲圖線的振動幅度較大，乙圖線的幅度較小，故A正確；兩擺由于擺長相同，則由單擺的性質(zhì)可知，兩擺的周期相同，故B錯誤；由題圖可知，甲的時間為2T，乙的時間為4T，則由v可知，甲、乙二人拉木板的速度不同，其速度關系是v甲2v乙，故C正確，D錯誤。對點訓練：簡諧運動的圖像4如圖甲所示為以O點為平衡位置，在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像。由圖可知下列
5、說法中正確的是()A在t0.2 s時，彈簧振子可能運動到B位置B在t0.1 s與t0.3 s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C從t0到t0.2 s的時間內(nèi)，彈簧振子的動能持續(xù)地增加D在t0.2 s與t0.6 s兩個時刻，彈簧振子的加速度相同解析：選A由題圖知，從平衡位置開始計時，則在t0.2 s時，彈簧振子可能運動到B位置，故A正確；在t0.1 s與t0.3 s兩個時刻，彈簧振子的速度大小相等，方向相反，故B錯誤；從t0到t0.2 s的時間內(nèi)，彈簧振子的位移越來越大，彈簧的彈性勢能越來越大，其動能越來越小，故C錯誤；在t0.2 s與t0.6 s兩個時刻，彈簧振子的加速度大小相等，方向相反，故D錯誤
6、。5.一個質(zhì)點做簡諧運動的圖像如圖所示，下述說法正確的是()A質(zhì)點振動周期為4 sB在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是10 cmC在t5 s末，速度最大，加速度最大Dt1.5 s時質(zhì)點的位移大小是 2 cm解析：選A由題給圖像知，質(zhì)點振動周期為4 s，故A正確；10 s2.5T，則在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是2.54A10A20 cm，選項B錯誤；在t5 s末，質(zhì)點位移最大，則速度為零，加速度最大，故C錯誤；t1.5 s時質(zhì)點不在位移最大的位置，則位移大小小于 2 cm，選項D錯誤。6如圖甲所示，彈簧振子以O點為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位移x與時間t的關系圖像如圖
7、乙所示。下列說法正確的是()A從t0.4 s到t0.8 s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸增大Bt0.2 s時，振子在O點右側(cè)6 cm處Ct0.4 s和t1.2 s時，振子的加速度相同Dt0.8 s時，振子的速度方向向右解析：選A在t0.4 s到t0.8 s的時間內(nèi)，振子的位移減小，向平衡位置靠近，速度逐漸增大，故A正確；在00.4 s 內(nèi)，振子做變減速運動，不是勻速運動，所以t0.2 s時，振子不在O點右側(cè)6 cm處，故B錯誤；t0.4 s和 t1.2 s時，振子的位移方向相反，由a，知加速度大小相同，方向相反，故C錯誤；由題圖乙知，t0.8 s時，圖像的斜率為負，說明振子的速度為負，即振子的速度方
8、向向左，故D錯誤。7.多選一質(zhì)點做簡諧運動的圖像如圖所示，下列說法正確的是()A質(zhì)點振動的頻率為4 HzB第4 s末質(zhì)點的速度為零C在12 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程為24 cmD在t2 s和t6 s兩時刻，質(zhì)點速度相同解析：選CD由題圖讀出質(zhì)點振動的周期T4 s，則頻率f0.25 Hz，故A錯誤。在第4 s末，質(zhì)點的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大，故B錯誤。質(zhì)點做簡諧運動，在一個周期內(nèi)通過的路程是4A，t12 s3T，所以在12 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是：s34A122 cm24 cm，故C正確。由題圖知t2 s和t6 s兩時刻相差一個周期，則質(zhì)點的速度相同，故D正確。對點訓練：受迫振動和共振8多選如
9、圖所示，A、B、C、D四個單擺的擺長分別為l、2l、l、，擺球的質(zhì)量分別為2m、2m、m、，四個單擺靜止地懸掛在一根水平細線上?，F(xiàn)讓A球振動起來，通過水平細線迫使B、C、D也振動起來，則下列說法正確的是()AA、B、C、D四個單擺的周期均相同B只有A、C兩個單擺的周期相同CB、C、D中因D的質(zhì)量最小，故其振幅是最大的DB、C、D中C的振幅最大解析：選AD讓A擺擺動從而帶動其他3個單擺做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，故其他各擺振動周期跟A擺相同，故A正確，B錯誤；受迫振動中，當固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達到最大，由于C擺的固有頻率與A擺的相同，故C擺發(fā)生共振，振幅最
10、大，故C錯誤，D正確。9多選如圖所示為一個單擺在地面上做受迫振動的共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率f的關系圖線)，則()A此單擺的固有周期約為2 sB此單擺的擺長約為1 mC若擺長增大，單擺的固有頻率增大D若擺長增大，共振曲線的峰將右移解析：選AB單擺做受迫振動，振動頻率與驅(qū)動力頻率相等；當驅(qū)動力頻率等于單擺固有頻率時，發(fā)生共振，則單擺的固有頻率為0.5 Hz，周期為2 s，故A正確；由公式T2 ，可得單擺的擺長L1 m，故B正確；若擺長增大，單擺的固有周期增大，則固有頻率減小，故C錯誤；若擺長增大，則固有頻率減小，所以共振曲線的峰將向左移動，故D錯誤。10多選一洗衣機正常工作時非常平穩(wěn)，當切斷電
11、源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機先是振動越來越劇烈，然后振動再逐漸減弱，對這一現(xiàn)象，下列說法正確的是()A正常工作時，洗衣機波輪的運轉(zhuǎn)頻率比洗衣機的固有頻率大B正常工作時，洗衣機波輪的運轉(zhuǎn)頻率比洗衣機的固有頻率小C正常工作時，洗衣機波輪的運轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機的固有頻率D當洗衣機振動最劇烈時，波輪的運轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機的固有頻率解析：選AD洗衣機切斷電源后，波輪的轉(zhuǎn)動逐漸慢下來，在某一小段時間內(nèi)洗衣機發(fā)生了強烈的振動，說明此時波輪的頻率與洗衣機固有頻率相同，發(fā)生了共振；此后波輪轉(zhuǎn)速減慢，則驅(qū)動力頻率小于固有頻率，共振現(xiàn)象消失，洗衣機的振動隨之減弱，所以正常工作時，洗衣機波輪的運轉(zhuǎn)頻率比洗衣機的固有頻率大，所以A、D
12、正確?？键c綜合訓練11多選以下說法正確的是()A如甲圖所示，為沿x軸正向傳播的簡諧橫波某時刻的波形圖，P為介質(zhì)中一點，則該時刻P點速度沿y軸正向B如乙圖所示，小球在兩個傾斜角很小的斜面上來回運動是簡諧運動C如丙圖所示，測量單擺振動周期時，相比于平衡位置把最高點作為計時起點誤差相對較大D如丁圖所示，在傾角為的光滑斜面上，沿斜面將小球下拉一小段距離，然后松手，小球的運動是簡諧運動解析：選ACD甲圖中波向x軸正方向傳播，則該時刻P點速度沿y軸正向，選項A正確；由乙圖可知，小球在斜面上做加速度恒定的勻加速和勻減速運動，不是簡諧運動，選項B錯誤；丙圖中，單擺在最高點附近速度較小，最高點位置不易確定，誤差
13、較大，選項C正確；丁圖中小球的運動是簡諧運動，選項D正確。12(2018連云港二模)某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運動規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長5 cm后由靜止釋放，滑塊開始振動。他們分析位移時間圖像后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運動是簡諧運動，若測得滑塊從最左端運動到最右端所用時間為1 s，則滑塊的振動頻率為_Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運動的表達式為x_ cm。解析：滑塊從最左端運動到最右端所用時間為1 s，知周期T2 s，則振動頻率f0.5 Hz；角速度2f rad/s，根據(jù)xAsin(t)知，A5
14、 cm，所以x5sin5cos t cm。答案：0.55cos t13(2019南京一模)A、B兩個質(zhì)點簡諧運動的位移時間圖像如圖所示。質(zhì)點A簡諧運動的位移隨時間變化的關系式是x_cm；質(zhì)點B在1.0 s內(nèi)通過的路程是_cm。解析：由題給圖像可知A質(zhì)點的振幅為0.6 cm，周期為0.4 s，A質(zhì)點開始向下振動，所以位移隨時間變化的關系式：x0.6sincm0.6sin(5t) cm；由題給圖像可知B質(zhì)點的振動周期為0.8 s，振幅A0.3 cm，所以B質(zhì)點在1.0 s個周期內(nèi)振動的路程為5A1.5 cm。答案：0.6sin(5t)1.514.如圖，彈簧振子以O點為平衡位置，在相距25 cm的B
15、、C兩點間做簡諧運動。規(guī)定從O點向B點運動為正方向。t0時，振子從P點以速度v向B點運動；t0.2 s時，振子速度第一次變?yōu)関；t0.5 s時，振子速度第二次變?yōu)関。(1)求振子振動周期T；(2)求振子在4.0 s內(nèi)通過的路程；(3)從振子向正方向運動經(jīng)過O點開始計時，寫出振子位移隨時間變化的關系式，并畫出振動圖像。解析：(1)根據(jù)已知條件分析可得彈簧振子振動周期：T4 s1.0 s。(2)振幅A25 cm12.5 cm振子在4.0 s內(nèi)通過的路程s412.5 cm200 cm。(3)設簡諧振動方程xAsint代入數(shù)據(jù)可得x12.5sin(2t) cm振動圖像為：答案：(1)1.0 s(2)200 cm(3)x12.5sin(2t) cm圖見解析
（江蘇專版）2022年高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測（四十三）機械振動（含解析）
