2019年高中物理 第1章 机械振动综合检测 鲁科版选修3-4

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1、2019年高中物理第1章机械振动综合检测鲁科版选修3-4一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分,第1-4小题只有一项符合题目要求,第5-7小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)1.做简谐运动的物体,当相对于平衡位置的位移为负值时(  )A.速度一定为正值,加速度一定为负值B.速度一定为负值,加速度一定为正值C.速度不一定为正值,加速度一定为正值D.速度不一定为负值,加速度一定为负值【解析】 由a=-x知,位移为负值时,加速度为正值,速度可正可负,C项正确.【答案】 C2.甲

2、、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图1所示,由图可知(  )图1A.甲和乙的摆长一定相同B.甲的摆球质量较小C.甲和乙偏角一定相同D.摆到平衡位置时,甲和乙的摆线所受拉力一定相同【解析】 由单摆的周期公式T=2π及图象中T甲=T乙知,甲和乙的摆长一定相同,A正确;由图象可知甲的振幅大于乙的振幅,但甲、乙两球质量未知,故无法判定两摆的机械能及平衡位置的摆线拉力.【答案】 A3.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则(  )驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的振幅/cm1

3、0.216.827.1228.116.58.3A.f固=60HzB.60Hz<f固<70HzC.50Hz<f固<70HzD.以上三个选项都不对【解析】 由表中数据可知,当驱动力的频率由50Hz增大到70Hz的过程中,受迫振动的振幅先增大后减小,说明振动系统的固有频率f固应为50Hz<f固<70Hz,C正确.在60Hz时振幅最大,但是并不一定是受迫振动的最大振幅,从表中不能得到这一结论,所以A不对.【答案】 C4.一个做简谐运动的质点,它的振幅是4cm,频率是2.5Hz,该质点从平衡位置开始经过2.5s后,位移的大小和经过的路程分

4、别为(  )A.4cm,10cm    B.4cm,100cmC.0,24cmD.0,100cm【解析】 频率f=2.5Hz,则周期T==0.4s,Δt=2.5s=(6+)T,从质点经过平衡位置开始计时,经Δt后位移大小为4cm,经过的路程为6×4×4cm+4cm=100cm.【答案】 B5.某质点的简谐运动公式为x=20sin(100πt+)cm,则下列说法正确的是(  )A.该简谐运动的振幅为10cmB.该简谐运动的周期为0.02sC.该简谐运动的质点从回复力最大处开始运动D.t=s时质点离平衡位置最远【解析】 由x=20s

5、in(100πt+)cm可知振幅A=20cm,ω==100πrad/s.周期T=s=0.02s,t=0时,x=20sincm=20cm,位移最大,回复力最大,t=s时,x=20sin(+)cm=0质点处在平衡位置,所以B、C对,A、D错.【答案】 BC6.(xx·西安高二检测)一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线,如图2所示,下列说法错误的是(  )图2A.在t从0到2s的时间内,弹簧振子做加速运动B.在t1=3s和t2=5s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反C.在t1=5s和t2=7s时,弹簧振

6、子的位移大小相等,方向相同D.在t从0到4s时间内,t=2s时弹簧振子受回复力做功功率最大【解析】 由于F=-kx,由Ft图象知,在t从0到2s时间内,弹簧振子位移变大,离开平衡位置做减速运动,A错;在t1=3s和t2=5s时,速度大小相等,方向相同,B错;在t1=5s和t2=7s时位移大小、方向都相同,C对;在t从0到4s时间内,t=2s时弹簧振子回复力最大,速度为零,功率为零,D错.【答案】 ABD7.(xx·济宁高二检测)一个质点做简谐运动的图象如图3所示,下列叙述正确的是(  )图3A.质点振动频率为4HzB.在前10s

7、内质点经过的路程是20cmC.在5s末,质点速度为零,加速度最大D.t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的速度相同,加速度相同【解析】 质点的振动周期为4s,频率为0.25Hz,A错;前10s为2.5T,所以路程为10A=20cm,B正确;5s末,质点位移最大,加速度最大,速度为零,C正确;t=1.5s和t=4.5s两时刻,质点的加速度相同,而速度大小相等、方向相反,D错.【答案】 BC二、非选择题(本题共5小题,共58分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题

8、,答案中必须明确写出数值和单位.)8.(8分)(xx·咸阳高二检测)如图4所示,振子在A、B间运动,A、B间的距离为20cm.振子振动的振幅为__________cm,振子的速度最大时的位置是___________,振子加速度最大时的位置是_____.如果振子向

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