人教版高中物理一轮总复习课后习题 考点规范练30 机械振动.docVIP

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考点规范练30机械振动

一、单项选择题

1.如图所示,弹簧振子在a、b两点间做简谐运动,当振子从平衡位置O向a运动过程中()

A.加速度和速度均不断减小

B.加速度和速度均不断增大

C.加速度不断增大,速度不断减小

D.加速度不断减小,速度不断增大

2.如图所示,在一根张紧的绳子上挂几个摆,其中A、B的摆长相等。当A摆振动时,其余各摆做受迫振动。观察B、C、D摆的振动会发现()

A.C摆的频率最小 B.D摆的周期最大

C.B摆的摆角最大 D.B、C、D的摆角相同

3.做简谐运动的单摆,其摆长不变,若摆球的质量增大为原来的94倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的2

A.周期不变,振幅不变 B.周期不变,振幅变小

C.周期改变,振幅不变 D.周期改变,振幅变大

4.有一弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是()

A. B.

C. D.

5.如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧,左端固定,右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连,静止在光滑、绝缘的水平面上。在施加一个电场强度为E、方向水平向右的匀强电场后,小球开始做简谐运动,那么()

A.小球到达最右端时,弹簧的形变量为2qE

B.小球做简谐运动的振幅为2qE

C.运动过程中小球的机械能守恒

D.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变

二、多项选择题

6.如图所示,曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把,转速为240r/min。则()

A.当振子稳定振动时,它的振动周期是0.5s

B.当振子稳定振动时,它的振动频率是4Hz

C.当转速增大时,弹簧振子的振幅增大

D.外界对弹簧振子做正功,弹簧振子的振幅增大

7.下图为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像,下列说法正确的是()

A.甲、乙两单摆的摆长相等

B.甲摆的振幅比乙摆的大

C.甲摆的机械能比乙摆的大

D.在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆

8.(山东卷)如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距l的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半,B点位移大小是A点的3倍。质点经过A点时开始计时,t时刻第二次经过B点,该振动的振幅和周期可能是()

A.2l3-1,3t

C.2l3+1,12

三、非选择题

9.如图所示,质量mA=150g的平台A连接在劲度系数k=100N/m的弹簧上端,弹簧下端固定在地面上,形成竖直方向的弹簧振子;将质量mB=50g的物块B置于A的上方,使A、B两物块一起上下振动。弹簧原长l0=6cm,A的厚度可忽略不计,g取10m/s2。

(1)当系统做小振幅简谐运动时,A的平衡位置离地面C的高度是多少?

(2)当振幅为1cm时,B对A的最大压力的大小是多少?

(3)为使B在振动中始终与A接触,振幅不能超过多大?

考点规范练30机械振动

1.C解析:在振子由O到a的过程中,其位移不断增大,回复力增大,加速度增大,但是由于加速度与速度方向相反,故速度减小,因此选项C正确。

2.C解析:由A摆摆动带动其他3个摆做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,故其他各摆振动周期与A摆相等,频率也相等,故选项A、B错误。受迫振动中,当固有频率等于驱动力频率时,出现共振现象,振幅达到最大,由于B摆的固有频率与A摆的相同,故B摆发生共振,振幅最大,故选项C正确,D错误。

3.B解析:由单摆的周期公式T=2πlg可知,当摆长l不变时,周期不变,故C、D错误。由能量守恒定律可知12mv

4.A解析:振幅A=0.8cm=8×10-3m,ω=2πT=4πrad/s。由题知初始时(即t=0时)振子在正向最大位移处,即sinφ0=1,得φ0=π

5.A解析:加电场后,振子的平衡位置在弹簧伸长为qEk处,由简谐运动的对称性知振子的振幅为qEk,到达最右端时弹簧的形变量为2qE

6.BD解析:摇把匀速转动的频率f=n=24060Hz=4Hz,周期T=1

7.ABD解析:由题图可知,两单摆的周期相同,同一地点重力加速度g相同,由单摆的周期公式T=2πlg

8.BC解析:质点经过A点时开始计时,t时刻第二次经过B点,设平衡位置在A和B之间,则有x=Asin2πTt-π6,xA=-12A,xB=32A,故2πTt-π6=2π3,xB-xA=l,解得A=2l3+1,T=125t,选项C正确,D错误;设平衡位置在A点左侧,则有x=Asin2πTt+π6

9.解析:(1)振幅很小时,A、B间不会分离,将A与B整体作为振子,当它们处于平衡