(福建专用)高考物理一轮复习第十一章第1讲简谐运动受迫振动课时提能演练(三十二)(含解析)鲁科版

（福建专用）高考物理一轮复习第十一章第1讲简谐运动受迫振动课时提能操练（三十二）（含解析）鲁科版选修3-4(20分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每题6分,共30分。每题只有一个选项正确)1.若物体做简谐运动,则以下说法中正确的选项是()A.若位移为负值,则速度必定为正当,加快度也必定为正当B.物体经过平衡地点时,所受合外力为零,答复力为零,处于平衡状态C.物体每次经过同一地点时,其速度不必定同样,但加快度必定同样D.物体的位移增大时,动能增添,势能减少【解析】选C。如下列图,图线中a、b两处,物体处于同一地点,位移为负值,加快度必定同样,但速度方向分别为负、正,A错误,C正确。物体的位移增大时,动能减少,势能增添,D错误。单摆摆球在最低点时,处于平衡地点,答复力为零,但合外力不为零,B错误。【总结提高】以位移为线索判断简谐运动的物理量变化(1)从力的角度来看,位移越大,答复力越大,据牛顿第二定律知加快度越大;答复力方向与位移方向相反,则加快度方向与位移方向相反。从能的角度来看,位移越大,势能越大,因为振动系统机械能守恒,动能越小,则速度也越小。判断运动学物理量变化问题应从图像或函数表达式中获得位移变化的信息,进而进行解析判断。2.(2014·厦门模拟)悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期T=2s,从最低点地点向上运动时辰开始计时,在一个周期内的振动图像如下列图,对于这个图像,以下说法正确的选项是()-1-A.t=1.25s时,振子的加快度为正,速度也为正B.t=1.7s时,振子的加快度为负,速度也为负C.t=1.0s时,振子的速度为零,加快度为负的最大值D.t=1.5s时,振子的速度为零,加快度为负的最大值【解析】选C。由图像可知t=1.25s时,位移为正,加快度为负,A错;t=1.7s时,位移为负,加快度为正,B错;t=1.0s时,位移最大,振子的速度为零,加快度为负的最大值,C对;t=1.5s时,位移为零,速度最大,D错。3.一只单摆,在第一行星表面上的周期为T,在第二行星表面上的周期为T,若这两个行星的质量之比M∶121M=4∶1,半径之比R∶R=2∶1,则()212A.T∶T=1∶1B.T∶T=4∶11212C.T1∶T2=2∶1D.T1∶T2=2∶1【解析】选A。由万有引力定律得g1=①同理有g2=②由单摆的周期公式得T1=2π③T2=2π④由①②③④得T1∶T2=1∶1,应选A。如图是内燃机排气门工作简图,凸轮运行带摇动臂,摇臂将气门压下,汽缸内废气排出,今后,气门在弹簧的弹力作用下复位,凸轮、摇臂、弹簧协调换作,内燃机得以正常工作。全部型号内燃机气门弹簧用法都有一个共同的特色,就是同时用内、外两只弹簧,而且两只弹簧劲度系数不同样,相差还很悬殊。对于为何要用两只劲度系数不同样的弹簧,以下说法正确的选项是()-2-A.一只弹簧力量太小,不足以负气门复位B.一只弹簧破坏今后另一只能够持续工作,提高了机器的靠谱性C.两只弹簧一同使用,能够防备共振D.两只弹簧一同使用,增添弹性势能,能够使机器更节能【解析】选C。外面摇臂带动内部一系列装置工作时,会对汽缸产生作用。为防备出现共振现象,用两只劲度系数不同样的弹簧一同工作,使外面振动频次很难与汽缸自己的固有频次一致,能够防备共振发生,应选C。5.(2014·三明模拟)一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如下列图,a、b、c、d表示的质点在不同样时辰的相应地点,以下说法正确的选项是()A.质点在地点b比地点d时相位超前B.质点经过地点b时,相对平衡地点的位移为C.质点从地点a到c和从地点b到d所用时间相等D.质点从地点a到b和从b到c的平均速度相等-3-【解析】选C。质点在地点b比地点d时相位超前,选项A错误;质点经过地点b时,相对平衡地点的位移大于,选项B错误;质点从地点a到c和从地点b到d所用时间相等,选项C正确;质点从地点a到b和从b到c的时间相等,位移不等,因此平均速度不相等,选项D错误。二、非选择题(本大题20分。要有必需的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)6.(能力挑战题)如下列图为一弹簧振子的振动图像,试达成以下问题:写出该振子简谐运动的表达式。(2)在第2s末到第3s末这段时间内,弹簧振子的加快度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的?该振子在前100s的总位移是多少?行程是多少?【解析】(1)由振动图像可得:A=5cm,T=4s,φ=0则ω==rad/s(4分)故该振子做简谐运动的表达式为x=5sint(cm)。(4分)由题图可知,在t=2s时振子恰巧经过平衡地点,此时加快度为零,随着时间的持续,位移值不停加大,加速度的值也变大,速度值不停变小,动能不停减小,弹性势能渐渐增大。当t=3s时,加快度的值达到最大,速度等于零,动能等于零,弹性势能达到最大值。(6分)振子经过一个周期位移为零,行程为5×4cm=20cm,前100s恰巧经过了25个周期,所从前100s振子位移x=0,振子行程s=20×25cm=500cm=5m。(6分)-4-答案:(1)x=5sint(cm)(2)看法析(3)05m【变式备选】已知单摆的振动图像如下列图。读图可知振幅A=____m,振动频次f=____Hz;求此单摆的摆长l;(3)若摆球质量为0.2kg,在摇动过程中,摆球受的答复力的最大值Fm是