2014屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 第1單元《機(jī)械振動(dòng)》定時(shí)跟蹤檢測(cè) 新人教版 含解析

1、祝學(xué)子學(xué)業(yè)有成，取得好成績(jī)2014屆高考物理一輪復(fù)習(xí)定時(shí)跟蹤檢測(cè):第12章 第1單元機(jī)械振動(dòng)（人教版）（時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分)一、選擇題(每小題7分，共70分)1如圖甲，一彈簧振子在ab間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，o為平衡位置，如圖乙是振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移時(shí)間圖象,則關(guān)于振子的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，下列四個(gè)圖象中正確的是（）解析：設(shè)位移xa sin t，則加速度axsint,當(dāng)t時(shí)a,故c正確答案：c2已知在單擺a完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，單擺b完成6次全振動(dòng)，兩擺長(zhǎng)之差為1。6 m則兩單擺擺長(zhǎng)la與lb分別為（）ala2.5 m，lb0.9 mbla0。9 m，lb2。5 mcla2。4 m，

2、lb4。0 m dla4。0 m,lb2.4 m解析：由t得，又t2，所以，且lbla1。6 m解得la0。9 m，lb2。5 m，b對(duì)答案：b3如圖所示的是彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象,可以判定下列說(shuō)法正確的是(）a從t1到t2時(shí)間內(nèi)振子的動(dòng)能不斷增大，勢(shì)能不斷減小b從t2到t3時(shí)間內(nèi)振幅不斷增大ct3時(shí)刻振子處于最低點(diǎn)處,動(dòng)能最大dt1、t4兩時(shí)刻振子的動(dòng)能、動(dòng)量都相同解析：從振動(dòng)圖象中可看出，從t1到t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移不斷減小，所以振子的勢(shì)能不斷減小,由于機(jī)械能守恒，所以振子的動(dòng)能不斷增大，故選項(xiàng)a是正確的從t2到t3時(shí)間內(nèi),振子的位移不斷增大,但振幅是不變的，故選項(xiàng)b是錯(cuò)誤的t3時(shí)

3、刻的圖象在最低點(diǎn)，但它表示振子的位移最大，故振子的速度為0，動(dòng)能為0，故選項(xiàng)c是錯(cuò)誤的t1時(shí)刻振子正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，而t4時(shí)刻振子正遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，雖然兩時(shí)刻位移相等，勢(shì)能相等，動(dòng)能相等,速度大小相等，但速度方向不同，所以振子的動(dòng)量不相同，故選項(xiàng)d也是錯(cuò)誤的答案：a4下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的說(shuō)法，正確的是()a媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等b媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等c波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致d橫波的波峰與波谷在振動(dòng)方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍解析：介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和相應(yīng)的波傳播周期一致a正確而各質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間作周期性的

4、變化，但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的，所以不相等，b錯(cuò)對(duì)于橫波而言傳播方向和振動(dòng)方向是垂直的，c錯(cuò)根據(jù)波的特點(diǎn)d正確答案:ad5如圖(a）是演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置,當(dāng)盛沙漏斗下面的薄木板n被勻速拉出時(shí),擺動(dòng)著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線(xiàn)顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系，板上的直線(xiàn)oo代表時(shí)間軸圖(b)是兩個(gè)擺中的沙在各自木板上形成的曲線(xiàn)，若n1和n2板拉動(dòng)的速度v1和v2的關(guān)系為v22v1，則板n1、n2上曲線(xiàn)所代表的振動(dòng)周期t1和t2的關(guān)系為（)at2t1 b。t22t1ct24t1 d。t2t1解析：題圖(a)是課本中演示單擺振動(dòng)圖線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,由圖(b)圖線(xiàn)中可以看出,板n1、n2拉動(dòng)

5、的距離s相同,拉n1板和拉n2板所用的時(shí)間為t1和t2,則sv1t1v2t2,因?yàn)関22v1，所以t2t1/2。由圖（b）知，t1t1，t22t2代入得2t2，即t2。故正確選項(xiàng)為d。答案：d6如圖所示,是一個(gè)單擺的共振曲線(xiàn)（g取10 m/s2)（)a此單擺的擺長(zhǎng)約為2。8 mb此單擺的周期約為0。3 sc若擺長(zhǎng)增大，共振曲線(xiàn)的峰值向上移動(dòng)d若擺長(zhǎng)增大，共振曲線(xiàn)的峰值向右移動(dòng)解析:由單擺的共振曲線(xiàn)知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.3 hz時(shí)單擺發(fā)生共振,因此單擺的固有頻率為0。3 hz，固有周期為t0 s，故b錯(cuò);由t02得單擺的擺長(zhǎng)為l2.8 m，所以a對(duì)；當(dāng)擺長(zhǎng)增大時(shí),周期變大，固有頻率變小，曲線(xiàn)的

6、峰值應(yīng)向左移，故c、d均錯(cuò)答案：a7如圖所示，將小球甲、乙、丙（都可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從a、b、c三點(diǎn)由靜止同時(shí)釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)d，其中甲是從圓心a出發(fā)做自由落體運(yùn)動(dòng),乙沿弦軌道從一端b到達(dá)另一端d，丙沿圓弧軌道從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d,且c點(diǎn)很靠近d點(diǎn)如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判斷正確的是（)a甲球最先到達(dá)d點(diǎn)，乙球最后到達(dá)d點(diǎn)b甲球最先到達(dá)d點(diǎn)，丙球最后到達(dá)d點(diǎn)c丙球最先到達(dá)d點(diǎn)，乙球最后到達(dá)d點(diǎn)d甲球最先到達(dá)d點(diǎn)，無(wú)法判斷哪個(gè)球最后到達(dá)d點(diǎn)解析:甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，設(shè)bd傾角為，則agsin。bd長(zhǎng)為2rsin.故2rsingsint，t22，丙球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t

7、32.答案：a8彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻速度為v，t2時(shí)刻速度也為v，且方向相同已知(t2t1）小于周期t,則(t2t1）(v0)()a可能大于 b。可能小于c一定小于 d?？赡艿扔诮馕觯喝鐖D所示,彈簧振子在a、a間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，o為平衡位置，c、c分別是oa和oa間的關(guān)于o點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩位置根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,c、c兩位置速度大小一定相等，設(shè)為v。若c對(duì)應(yīng)t1時(shí)刻，c對(duì)應(yīng)t2時(shí)刻,在coc的過(guò)程中，速度均向右,滿(mǎn)足(t2t1)t,則0t2t1.可以看出，c、c可無(wú)限靠近o，也可分別無(wú)限靠近a、a，即t2t1可小于，也可大于，故a、b正確若c對(duì)應(yīng)t1時(shí)刻，c對(duì)應(yīng)t2時(shí)刻,從cacocac的過(guò)程中,c、c

8、的速度滿(mǎn)足條件由圖可知t2t1t，所以c、d不正確答案：ab9如圖甲所示,小球在內(nèi)壁光滑的固定半圓形軌道最低點(diǎn)附近做小角度振動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的是(）at1時(shí)刻小球速度為零，軌道對(duì)它的支持力最小bt2時(shí)刻小球速度最大，軌道對(duì)它的支持力最小ct3時(shí)刻小球速度為零，軌道對(duì)它的支持力最大dt4時(shí)刻小球速度最大，軌道對(duì)它的支持力最大解析：小球在t1和t3時(shí)刻，位移最大,v0，支持力最小，在t2、t4時(shí)刻,x0，小球速度最大，軌道對(duì)小球支持力最大，故正確答案為a、d。答案:ad10一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng),平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)t0時(shí)刻振子的位移x0.1m；時(shí)刻ts時(shí)刻x0.1 mt4 s時(shí)

9、刻x0.1 m該振子的振幅和周期可能為(）a0。1 m, s b0.1 m， 8 sc0.2 m, s d0.2 m，8 s解析:在ts和t4 s兩時(shí)刻振子的位移相同，第一種情況是此時(shí)間差是周期的整數(shù)倍4nt,當(dāng)n1時(shí)ts.在s的半個(gè)周期內(nèi)振子的位移由負(fù)的最大變?yōu)檎淖畲?所以振幅是0。1 ma正確第二種情況是此時(shí)間差不是周期的整數(shù)倍則(0）（4)nt,當(dāng)n0時(shí)t8 s，且由于t2是t1的二倍說(shuō)明振幅是該位移的二倍為0。2 md正確答案：ad二、非選擇題（共30分)11（16分）如圖所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象求：(1）從計(jì)時(shí)開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間第一次達(dá)到彈性勢(shì)能最大？（2)在第2 s末到第3 s末

10、這段時(shí)間內(nèi)彈簧振子的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的？(3)該振子在前100 s的總位移是多少?路程是多少？解析：(1)由題圖知，在計(jì)時(shí)開(kāi)始的時(shí)刻振子恰好以沿x軸正方向的速度通過(guò)平衡位置o，此時(shí)彈簧振子具有最大動(dòng)能，隨著時(shí)間的延續(xù),速度不斷減小，而位移逐漸加大，經(jīng)tt1 s,其位移達(dá)到最大,此時(shí)彈性勢(shì)能最大(2）由題圖知，在t2 s時(shí)，振子恰好通過(guò)平衡位置，此時(shí)加速度為零，隨著時(shí)間的延續(xù),位移值不斷加大，加速度的值也變大，速度值不斷變小，動(dòng)能不斷減小,彈性勢(shì)能逐漸增大當(dāng)t3 s時(shí)，加速度的值達(dá)到最大，速度等于零，動(dòng)能等于零,彈性勢(shì)能達(dá)到最大值（3）振子經(jīng)一周期位移為零,路程為54 c

11、m20 cm，前100 s剛好經(jīng)過(guò)了25個(gè)周期,所以前100 s振子位移s0，振子路程s2025 cm500 cm5 m。答案：（1)1 s(2）見(jiàn)解析（3）0 5 m12(14分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在豎直彈簧上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)振幅為a時(shí)，木塊對(duì)彈簧壓力的最大值為木塊重力的1.5倍，求：(1）木塊對(duì)彈簧壓力的最小值為多少？（2）欲使木塊不脫離彈簧,其振幅不能超過(guò)多少？解析:因?yàn)槟緣K在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，依題意木塊在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)彈簧的壓力最大，在最高點(diǎn)對(duì)彈簧的壓力最小(1)在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有fnmgma，代入數(shù)據(jù)解得a0.5 g由最高點(diǎn)和最低點(diǎn)相對(duì)平衡位置對(duì)稱(chēng)，加速度等值反向，所以最