新高考物理一轮复习跟踪训练第34讲 机械振动（解析版）.docVIP

机械振动

（模拟精练+真题演练）

1．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”的复制品，注入适量水后，有节奏地摩擦鱼洗双耳，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。传说，众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势，曾吓退数十里外的敌军。“鱼洗”反映了我国古代高超的科学制器技术。下列分析正确的是（????）

A．“鱼洗”声在空气中传播是一种横波

B．盆内水花四溅的原因是水波的衍射

C．手掌摩擦得越快则溅起的水花越高

D．当用手以一定频率摩擦“洗”的盆耳时发出的嗡嗡声特别响，这是共振现象的一个体现

【答案】D

【详解】A．“鱼洗”声在空气中传播时，由于空气微粒的振动方向与波的传播方向一致，所以是纵波，故A错误；

B．当有节奏地摩擦鱼洗双耳时，会产生两个振动源，鱼洗壁振动发出嗡嗡声，振动波在水中传播，相互干扰，使能量叠加，因此，这些能量较高的水点会跳出水面，这是共振原理，当用手摩擦达到固有频率时，发出的嗡嗡声特别响，这是共振现象的一个体现，故B错误，D正确；

C．当摩擦力引起的振动频率和鱼洗的固有频率相等或者相近时，鱼洗产生共振，振动幅度越大，盆内的水花就越高，所以并不是手掌摩擦得越快溅起的水花越高，故C错误。故选D。

2．（2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考模拟预测）假定地球为密度均匀分布的球体，球半径为SKIPIF10。某单摆在地面处做简谐运动的周期SKIPIF10与在某矿井底部做简谐运动的周期SKIPIF10之间满足SKIPIF10。忽略地球的自转，已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的万有引力为零，则该矿井底部离地面的距离为（）

A．SKIPIF10 B．SKIPIF10 C．SKIPIF10 D．SKIPIF10

【答案】A

【详解】球壳部分对物体的万有引力0，则矿井内重力加速度SKIPIF10其中SKIPIF10

则SKIPIF10又地面处重力加速度SKIPIF10则SKIPIF10根据单摆周期公式可知SKIPIF10，SKIPIF10且SKIPIF10解得SKIPIF10故选A。

3．（2023·江苏·模拟预测）劲度系数相同的两根弹簧分别与甲、乙两个小钢球组成弹簧振子，让两弹簧振子各自在水平面内做简谐运动，某时刻开始计时，两者的振动图像如图所示。已知弹簧振子的振动周期SKIPIF10，其中m为振子质量、k为弹簧劲度系数，下列说法正确的是（????）

A．甲球质量小于乙球质量

B．甲球的加速度始终大于乙球的加速度

C．SKIPIF10时，甲弹簧对小球的作用力大于乙弹簧对小球的作用力

D．若用两根相同的无弹性细长绳分别系住两个小球制成单摆，甲球做成的单摆周期大于乙球做成的单摆

【答案】C

【详解】A．由图知，甲、乙周期相同，均为0.4s，由SKIPIF10知，两个小球质量相同，A错误；

B．甲、乙都做简谐振动，由图像可知，甲、乙的振动不是同步的，因此甲球的加速度不可能始终大于乙球的加速度，B错误；

C．对甲有SKIPIF10对乙有SKIPIF10

SKIPIF10时，则有SKIPIF10；SKIPIF10

弹簧劲度系数相同，由SKIPIF10可知，甲弹簧对小球的作用力大于乙弹簧对小球的作用力，C正确；

D．单摆周期公式SKIPIF10与小球质量无关，甲球做成的单摆周期等于乙球做成的单摆周期，D错误。

故选C。

4．（2023·河北·校联考模拟预测）游客在海边欲乘坐游船，当日风浪很大，游船上下浮动，游船浮动可简化为竖直方向的简谐运动，振幅为SKIPIF10，周期为SKIPIF10，当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过SKIPIF10时，游客能舒服地登船。假设风浪较小时，游船振幅为SKIPIF10，游船上升到最高点时依然刚好与码头地面平齐，舒服登船的高度不变，振动周期不变，则在一个周期内，风浪较