新课标2025版高考物理一轮总复习课时跟踪检测四十七机械振动

课时跟踪检测（四十七）机械振动1．做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的eq\f(9,4)倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的eq\f(2,3)，则单摆振动的()A．周期不变，振幅不变 B．周期不变，振幅变小C．周期变更，振幅不变 D．周期变更，振幅变大解析：选B由单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，当摆长l不变时，周期不变，C、D错误；由机械能守恒定律可知eq\f(1,2)mv2＝mgh，其摇摆的高度与质量无关，因摆球经过平衡位置的速度减小，则最大高度减小，故振幅变小，B正确，A错误。2．(2024·浙江1月选考)(多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性独创了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则()A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度肯定增大C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同解析：选AD依据共振产生的条件可知，当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，A正确；当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干振动的幅度最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不肯定增大，B错误；打击杆对不同粗细树干打击时，为产生共振，打击杆的振动频率不相同，则打击结束后，树干的振动频率肯定是不相同的，C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，D正确。3.如图所示，房顶上固定一根长2.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球(可视为质点)。打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅度摇摆，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10m/s2，则小球从最左端运动到最右端所用的最短时间为()A．2.0πs B．0.4πsC．0.6πs D．1.2πs解析：选B小球的摇摆可视为单摆运动，摆长为线长时对应的周期：T1＝2πeq\r(\f(l1,g))＝πs，摆长为线长减去墙体长时对应的周期T2＝2πeq\r(\f(l1－l2,g))＝0.6πs，故小球从最左端到最右端所用的最短时间为t＝eq\f(T1＋T2,4)＝0.4πs，B正确。4．(2024·江苏高考)如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。t＝0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为ω，则P做简谐运动的表达式为()A．x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(π,2))) B．x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2)))C．x＝2Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(π,2))) D．x＝2Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2)))解析：选B影子P做简谐运动的振幅为R，以向上为正方向，设P的振动方程为x＝Rsin(ωt＋φ)，当t＝0时，P的位移为R，代入解得φ＝eq\f(π,2)，则P做简谐运动的表达式为x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2)))，B正确，A、C、D错误。5．(2024·青岛调研)如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B为分居O点左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t变更的正弦曲线如图乙所示，下列说法正确的是()A．t＝0.6s时，振子在O点右侧6cm处B．振子在t＝0.2s和t＝1.0s时的速度相同C．t＝1.2s时，振子的加速度方向水平向右D．t＝1.0s到t＝1.4s的时间内，振子的加速度和速度都渐渐增大解析：选C由题图可知，弹簧振子的振幅为0.12m，周期为1.6s，所以ω＝eq\f(2π,T)＝1.25πrad/s，结合振动图像得，振动方程为x＝0.12sin(1.25πt)m，在t＝0.6s时，振子的位移x1＝0.12sin(1.25π×0.6)m＝6eq\r(2)cm，A错误；由振动图像可知，t＝0.2s时振子从平衡位置向右运动，t＝1.0s时振子从平衡位置向左运动，速度方向不同，B错误；t＝1.2s时，振子到达A处，振子的加速度方向水平向右，C正确；t＝1.0s到t＝1.2s的时间内振子向负向最大位移处运动，速度减小，加速度增大；t＝1.2s到t＝1.4s时间内振子从负向最大位移处向平衡位置运动，则速度增大，加速度减小，D错误。6.如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一物块，取物块静止时所处位置为坐标原点O，向下为正方向，建立Ox坐标轴。现将物块竖直向下拉到A位置后由静止释放，不计空气阻力。已知物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，A位置的坐标为x1，重力加速度为g。下列说法正确的是()A．该简谐运动的振幅为2x1B．在随意eq\f(1,4)周期内物块通过的路程肯定等于x1C．物块在A位置时所受的回复力大小为kx1D．物块到O位置时的动能为eq\f(1,2)kx12－mgx1解析：选C该简谐运动的振幅为x1，A错误；物块运动过程中，靠近平衡位置时运动比较快，远离平衡位置时运动比较慢，所以在不经过平衡位置的eq\f(1,4)周期内物块通过的路程小于x1，B错误；物块在O位置时受力平衡，有kx0＝mg，x0为弹簧伸长量，在A位置时所受的回复力大小为F＝k(x0＋x1)－mg＝kx1，C正确；物块从A位