版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
PAGEPAGE7第1讲机械振动一、单项选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2024·山东乐陵一中月考)一弹簧振子做简谐运动,下列说法中正确的是(D)A.若位移为负值,则速度确定为正值B.振子通过平衡位置时,速度为零,位移最大C.振子每次通过平衡位置时,位移相同,速度也确定相同D.振子每次通过同一位置时,其速度不确定相同,但位移确定相同[解析]本题考查对简谐运动的相识。若位移为负值,由a=-eq\f(kx,m),可知加速度确定为正值,而速度有两种可能的方向,所以速度不确定为正值,A错误;振子通过平衡位置时,速度最大,加速度为零,B错误;振子每次通过平衡位置时,位移相同,加速度确定相同,而速度有两种可能的方向,不确定相同,C错误;振子每次通过同一位置时,位移相同,加速度确定相同,因为速度有两种可能的方向,所以速度不确定相同。D正确。2.(2024·北京海淀区模拟)如图甲所示,弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点,竖直向上为正方向建立坐标轴,振子的位移x随时间t的变更如图乙所示,下列说法正确的是(C)A.振子的振幅为4cmB.振子的振动周期为1sC.t=1s时,振子的速度为正的最大值D.t=1s时,振子的加速度为正的最大值[解析]本题考查机械振动图象。由振动图象可知,该弹簧振子的振幅为2cm,周期为2s,故A、B错误;t=1s时,振子在平衡位置,速度为正的最大值,依据F=-kx可知回复力F的大小与振子位移大小成正比,方向相反,振子在平衡位置时加速度为零,故C正确,D错误。3.(2024·上海浦东区二模)如图,单摆摇摆过程中,在悬挂点正下方A点处增加一个钉子,假如摆角始终小于5°,则摆线被挡后(C)A.周期不变,摆球经过平衡位置的速率减小B.周期变大,摆球经过平衡位置的速率不变C.周期变小,摆球经过平衡位置的速率不变D.周期变小,摆球经过平衡位置的速率增大[解析]本题考查单摆摆长变更的分析。摆线被挡后,摆长变短,依据单摆周期公式T=2πeq\r(\f(l,g)),故周期变小;在摆线被挡前后,依据能量守恒定律,可以得出经过平衡位置的速率没有发生变更,故A、B、D错误,C正确。4.(2024·安徽宣城月考)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是(A)A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值[解析]t=1s时,振子在正的最大位移处,振子的速度为零,由a=-kx/m知,加速度为负的最大值,A项正确;t=2s时,振子位于平衡位置,由a=-kx/m知,加速度为零,B项错误;t=3s时,振子在负的最大位移处,由a=-kx/m知,加速度为正的最大值,C项错误;t=4s时,振子位于平衡位置,由a=-kx/m知,加速度为零,D项错误。5.(2024·贵州贵阳模拟)如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好处于原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中(A)A.弹簧的最大弹性势能等于2mgAB.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C.物体在最低点时的加速度大小为2D.物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg[解析]因物体振动到最高点时,弹簧正好处于原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重力mg=F回=kA,当物体在最低点时,弹簧的弹性势能最大等于2mgA,选项A正确;在最低点,由F回=mg=ma知,选项C错误;由F弹-mg=F回得F弹=2mg,选项D错误;由能量守恒知,弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变,选项B错误。6.(2024·江苏南通模拟)一个摆长约1m的单摆,在随时间变更的驱动力F作用下振动,要使单摆振动的振幅尽可能地大,应选用的驱动力F是图中的(C)[解析]摆长约1m的单摆周期约为2s,要使单摆振动的振幅尽可能大,选用的驱动力的周期应与单摆固有周期尽可能接近,故C正确。7.(2024·山东部分重点中学联考)如图所示,在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸,一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动,可以在白纸上留下痕迹。已知弹簧的劲度系数为k=10N/m,振子的质量为0.5kg,白纸移动速度为2m/s,弹簧弹性势能的表达式Ep=eq\f(1,2)ky2,不计一切摩擦。在一次弹簧振子试验中得到如图所示的图线,则下列说法正确的是(C)A.该弹簧振子的振幅为1mB.该弹簧振子的周期为2sC.该弹簧振子的最大加速度为10m/s2D.该弹簧振子的最大速度为2m/s[解析]弹簧振子的振幅为振子偏离平衡位置的最大距离,所以该弹簧振子的振幅为A=0.5m,选项A错误;由题图所示振子振动曲线可知,白纸移动x=2m,振动一个周期,所以弹簧振子的周期为T=eq\f(x,v)=1s,选项B错误;该弹簧振子所受最大回复力F=kA=10×0.5N=5N,最大加速度为a=eq\f(F,m)=10m/s2,选项C正确;依据题述弹簧弹性势能的表达式为Ep=eq\f(1,2)ky2,弹簧振子振动过程中机械能守恒,由eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)=eq\f(1,2)kA2可得该弹簧振子的最大速度为vm=Aeq\r(\f(k,m))=eq\r(5)m/s,选项D错误。二、多项选择题:在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。8.(2024·河南九师联盟联考)关于单摆,下列说法正确的是(ABD)A.将单摆由沈阳移至广州,单摆周期变大B.单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C.将单摆的摆角从4°改为2°,单摆的周期变小D.当单摆的摆球运动到平衡位置时,摆球的速度最大[解析]本题考查对单摆的相识。将单摆由沈阳移到广州,因重力加速度减小,依据T=2πeq\r(\f(L,g))可知,单摆周期变大,A正确;单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的,B正确;单摆的周期与摆角无关,将单摆的摆角从4°改为2°,单摆的周期不变,C错误;当单摆的摆球运动到平衡位置时,重力势能最小,摆球的速度最大,D正确。9.(2024·甘肃兰州期中)正在运转的机器,当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器的振动不剧烈,切断电源,飞轮的转动渐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了剧烈的振动,此后飞轮转速接着变慢,机器的振动也随之减弱,在机器停下来之后若重新启动机器,使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0,在这一过程中(BD)A.机器不确定还会发生剧烈的振动B.机器确定还会发生剧烈的振动C.若机器发生剧烈振动,剧烈振动可能发生在飞轮角速度为ω0时D.若机器发生剧烈振动,剧烈振动时飞轮的角速度确定不为ω0[解析]以角速度ω0转动渐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了剧烈的振动,说明此过程机器的固有频率与驱动频率相等达到了共振,当飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0,在这一过程中,确定会出现机器的固有频率与驱动频率相等即达到共振的现象,机器确定还会发生剧烈的振动,故A错误,B正确;已知当机器的飞轮以角速度ω0匀速转动时,其振动不剧烈,则若机器发生剧烈振动,剧烈振动时飞轮的角速度确定不为ω0,故C错误,D正确。10.(2024·广东湛江模拟)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。t=0时刻振子的位移x=-0.1m;t=eq\f(4,3)s时刻x=0.1m;t=4s时刻x=0.1m。该振子的振幅和周期可能为(ACD)A.0.1m,eq\f(8,3)s B.0.1m,8sC.0.2m,eq\f(8,3)s D.0.2m,8s[解析]由于ω=eq\f(2π,T),若T=eq\f(8,3)s,A=0.1m,t=0时刻振子的位移x=-0.1m,则振动方程为x=-0.1coseq\f(3π,4)t。t=eq\f(4,3)s时刻x=0.1m,t=4s时刻x=0.1m,满意题设条件,A正确;若T=8s,A=0.1m,t=0时刻振子的位移x=-0.1m,则振动方程为x=-0.1coseq\f(π,4)t,t=eq\f(4,3)s时刻x=-0.05m;t=4s时刻x=-0.1m,与题设条件不符,B错误;若T=eq\f(8,3)s,A=0.2m,t=0时刻振子的位移x=-0.1m,则振动方程为x=0.2sin(eq\f(3π,4)t-eq\f(π,6))或x=0.2sin(eq\f(3π,4)t-eq\f(5π,6)),t=eq\f(4,3)s时刻x=0.1m,t=4s时刻x=0.1m,满意题设条件,C正确;若T=8s,A=0.2m,t=0时刻振子的位移x=-0.1m,则振动方程为x=0.2sin(eq\f(π,4)t-eq\f(π,6))或x=0.2sin(eq\f(π,4)t-eq\f(5π,6)),t=eq\f(4,3)s时刻x=0.1m,t=4s时刻x=0.1m,满意题设条件,D正确。11.(2024·广东揭阳统考)下列关于做简谐运动的物体的说法中正确的是(AD)A.位移减小时,加速度减小,速度增大B.位移的方向总与加速度的方向相反,与速度的方向相同C.一次全振动就是动能或势能第一次复原为原来的大小所经验的过程D.一次全振动就是速度和加速度第一次同时复原为原来的大小和方向所经验的过程[解析]当位移减小时,回复力减小,加速度减小,物体正在返回平衡位置,速度增大,故A正确;回复力与位移方向相反,故加速度与位移方向相反,速度可以与位移方向相同,也可以相反,物体沿指向平衡位置的方向运动时,速度的方向与位移的方向相反,物体沿背离平衡位置的方向运动时,速度方向与位移方向相同,故B错误;一次全振动,动能和势能均会有两次复原为原来的大小,故C错误;速度和加速度第一次同时复原为原来的大小和方向所经验的过程为一次全振动,故D正确。12.(2024·湖北黄冈调研)如图甲所示为一弹簧振子自由振动(做简谐运动)时的位移随时间变更的图象,图乙为该弹簧振子某外力作用下做受迫振动时的位移随时间变更的图象,则下列说法中正确的是(ACD)A.由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4sB.由图乙可知该弹簧振子的固有周期为8sC.由图乙可知外力的周期为8sD.假如变更外力的周期,在接近4s的旁边该弹簧振子的振幅较大[解析]本题考查自由振动与受迫振动问题。图象甲是物体自由振动时的图象,由图象甲可知,物体的固有周期为T0=4s,故A正确;图象乙是受迫振动的图象,则实际的振动周期为8s,即外力周期T=8s,故B错误,C正确;当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时,物体的振动达到最强,故当外力的周期在4s旁边时,振幅较大,当外力的周期为4s小得多或大得多时,振幅较小,故D正确。三、非选择题13.在“用单摆测定重力加速度”的试验中:(1)摇摆时偏角满意的条件是偏角小于5°,为了减小测量周期的误差,计时起先时,摆球应是经过最低(填“高”或“低”)点的位置,且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期。图甲中停表示数为一单摆全振动50次所用的时间,则单摆振动周期为2.05_s。(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量状况如图乙所示。O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆长为0.998_0m(3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=eq\f(4π2L,t2)。(4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,学生甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大。”学生乙说:“浮力对摆球的影响似乎用一个轻一些的摆球做试验,因此振动周期不变”,这两个学生中A
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 《古朴的音韵》课件
- 《以变革迎接未来》课件
- 2024高铁车站建筑分包商协议范例
- 《公司KPI提取》课件
- 浙江经贸职业技术学院《计算机高级语言程序设计(C++)》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 2025年度售楼处物业设施设备维护保养合同2篇
- 科研设计行业安全管理工作总结
- 2024年鱼塘承包养殖产业链并购合同3篇
- 渔业养殖行业技术提升策略
- 《直流稳压》课件
- 年度分析报告格式范文
- 2024年度吉林省国家电网招聘之法学类典型题汇编及答案
- 山东省临沂市2023-2024学年高一上学期1月期末考试 物理 含答案
- 2024年世界职业院校技能大赛中职组“婴幼儿保育组”赛项考试题库-下(多选、判断题)
- 2023年福建公务员录用考试《行测》真题卷及答案解析
- 中华人民共和国学前教育法
- 辩论英文课件教学课件
- 村里干零工协议书
- 光伏电站环境保护施工方案
- 足浴技师与店内禁止黄赌毒协议书范文
- 铣工高级工测试题(含答案)
评论
0/150
提交评论