2018版高考物理一轮复习 课时跟踪检测57 机械振动

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1、课时跟踪检测五十七　机械振动【基础过关】1.(2016届内蒙古巴彦淖尔中学月考)如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动，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．答案：C2.(2016届江苏扬州中学摸底)如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是(　　)A．振

2、动周期为5s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．从第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动D．第3s末振子的速度为正向的最大值解题思路：由振动图象可知振动的周期、振幅、位移．由动力学特点与牛顿第二定律知加速度的变化，进而判断速度的变化．解析：由图象可知振动周期为4s，振幅为8cm，选项A错误；第2s末振子在最大位移处，速度为零，位移为负，所以加速度为正向的最大值，选项B错误；从第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度增大的减速运动，选项C错误；第3s末振子在平衡位置，向正

3、方向运动，速度为正向的最大值，选项D正确．答案：D3.(多选)(2017届河北邢台市期末)如图所示，在一根张紧的绳上挂着四个单摆，其中甲、丙两单摆的摆长相等．现给甲摆一个初始能量，使其开始摆动．摆动稳定后，关于乙、丙、丁三个单摆，下列说法正确的是(　　)A．乙摆摆动的周期与甲摆摆动的周期相同B．丁摆摆动的周期与丙摆摆动的周期相同C．丁摆频率最大D．乙摆振幅最大E．丙摆振幅最大解题思路：受迫振动的频率等于驱动力的频率，由单摆的周期公式T＝2π求周期．解析：甲、丙两单摆的摆长相等，具有相同的频率，所以摆动稳定后，丙摆振幅最大；乙摆、丙

4、摆、丁摆摆动的周期与甲摆摆动的周期相同，都等于驱动力的频率；故选项A、B、E正确．答案：ABE4．(2016届辽宁实验中学期末)如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象，根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10m/s2，求该单摆摆长．解析：(1)由xt图可知T＝0.8s，所以f＝＝Hz＝1.25Hz.(2)t＝0时x＝－4cm，故开始时刻摆球在B位置．(3)根据T＝2π，所以l＝≈0.1

5、6m.答案：(1)1.25Hz　(2)B点　(3)0.16m【提升过关】一、单项选择题1．(2016届河南郑州一中调研)有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如下图所示，下列关于下图中①～④的判断正确的是(　　)A．图③可作为该物体的回复力—时间图象B．图②可作为该物体的回复力—时间图象C．图①可作为该物体的速度—时间图象D．图④可作为该物体的加速度—时间图象解析：根据简谐振动回复力F＝－kx知，回复力或加速度与位移大小成正比，方向相反，可得选项A正确，B、D错误；速度在平衡位置最大，在最大位移处为零，C错误．答案：A2．(

6、2017届四川成都六校协作体联考)劲度系数为k的轻弹簧竖直悬挂，在其下端挂一质量为m的砝码，然后从弹簧原长处自静止释放砝码，不计摩擦阻力，则(　　)A．砝码的运动不是简谐振动B．砝码最大加速度为2gC．砝码偏离平衡位置的最大位移为D．弹簧最大弹性势能为解题思路：对砝码受力分析，由牛顿第二定律及振动的动力学特点判断是否是简谐运动．解析：设砝码的最大速度为vm.砝码达到最大速度时，弹簧弹力大小等于砝码的重力，则得mg＝kx0，得弹簧伸长的长度x0＝.此位置为平衡位置．在平衡位置以上Δx时，弹簧的弹力为F＝k(x0－Δx)，砝码受到的合

7、力：F合＝mg－F＝mg－k(x0－Δx)＝kΔx；同理可以得出砝码在平衡位置以下Δx时，仍然满足：F合＝kΔx，即砝码受到与离开平衡位置的位移成正比的合外力的作用，且该合力始终指向平衡位置，所以由静止释放砝码后，砝码在重力和弹簧的弹力作用下将做简谐运动，故A错误；当砝码下落到速度为零时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，根据对称性可知，此时弹簧伸长量为x′＝2x0＝2，根据牛顿第二定律得a＝＝＝g，所以弹性势能最大时小球加速度大小为g，故B错误；此时弹簧伸长量为x′＝2，所以砝码偏离平衡位置的最大位移为x′－x0＝，故C错误；当砝码

8、下落到速度为零时，弹簧伸长最大，弹性势能最大，砝码从静止开始下落到速度为零时，弹簧伸长最大，弹性势能最大，砝码从静止开始下落到速度为零时，根据动能定理研究得mg×2＋W弹＝0－0＝0，计算得出：W弹＝－，弹簧弹力做功量度弹性势能的变化，所以最大的弹