【創(chuàng)新設(shè)計】2011屆高考物理一輪復習 第7章 第1課時 簡諧運動及其圖象 受迫振動練習 人教大綱版

1、第一章 機械振動和機械波第1課時 簡諧運動及其圖象 受迫振動圖71111 如圖7111所示為某質(zhì)點做簡諧運動的圖象，則下列說法中正確的是()A由圖可知，振動質(zhì)點運動的軌跡是正弦曲線B振動質(zhì)點在3.5 s時的位移大于1.5 s時的位移C質(zhì)點振動的振幅為10 cmD質(zhì)點在第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)速度的方向相同解析：軌跡是質(zhì)點運動的路徑，如彈簧振子的軌跡是直線，單擺的軌跡是圓弧，xt圖線是物體位移隨時間變化的曲線，不代表物體運動的軌跡，A 錯誤由簡諧運動的對稱性，振動質(zhì)點在3.5 s時的位移等于1.5 s時的位移大小，B錯誤質(zhì)點振動的振幅是質(zhì)點離開平衡位置的最大距離，為5 cm，C錯誤質(zhì)點在第1 s內(nèi)

2、和第4 s內(nèi)的速度方向均為正，D正確答案：D2. 圖7112如圖7112所示，彈簧振子的小球在B，C之間做簡諧運動，O為BC間的中點，B，C間的距離為10 cm，則下列說法正確的是()A小球的最大位移是10 cmB只有在B、C兩點時，小球的振幅是5 cm，在O點時，小球的振幅是0C無論小球在任何位置，它的振幅都是5 cmD從任意時刻起，一個周期內(nèi)小球經(jīng)過的路程都是20 cm解析：簡諧運動中的平衡位置就是對稱點，所以O(shè)點是平衡位置小球的最大位移是5 cm或5 cm，故選項A是不正確的振幅是物體離開平衡位置的最大距離，反映的是振動物體振動的能力，并不說明物體一定在最大距離處，在O點的小球也能夠到達

3、最大距離處，所以小球在O點的振幅也是5 cm，故選項B是不正確的，選項C是正確的根據(jù)一次全振動的概念，選項D是正確的答案：CD3 一個擺長約1 m的單擺，在下列的四個隨時間變化的驅(qū)動力作用下振動，要使單擺振動的振幅盡可能增大，應(yīng)選用的驅(qū)動力是()解析：單擺的周期為T2 s，驅(qū)動力的頻率應(yīng)盡可能接近系統(tǒng)的固有頻率答案：C4. 圖7113將一個電動傳感器接到計算機上，就可以測量快速變化的力，用這種方法測得的某單擺擺動時懸線上拉力的大小隨時間變化的曲線如圖7113所示某同學由此圖象提供的信息作出的下列判斷中，正確的是()At0.2 s時擺球正經(jīng)過最低點Bt1.1 s時擺球正經(jīng)過最低點C擺球擺動過程中

4、機械能減小D擺球擺動的周期是T1.4 s解析：懸線拉力在經(jīng)過最低點時最大，t0.2 s時，F(xiàn)有正向最大值，故A選項正確，t1.1 s時，F(xiàn)有最小值，不在最低點，周期應(yīng)為T1.2 s，因振幅減小，故機械能減小，C選項正確答案：AC圖71145如圖7114所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中正確的是()A甲、乙兩單擺的擺長相等B甲擺的振幅比乙擺大C甲擺的機械能比乙擺大D在t0.5 s時有正向最大加速度的是乙擺解析：振幅可從題圖上看出甲擺大，故B對且兩擺周期相等，則擺長相等，因質(zhì)量關(guān)系不明確，無法比較機械能t0.5 s時乙擺球在負的最大位移處，故有正向最大加速度，所以正確答案為A、B、

5、D.答案：ABD6 (2010·天星百校聯(lián)盟沖刺卷)如圖7115所示的三個圖線分別是用不同的傳感器測出的不同物體的振動圖線圖中記錄的聲帶振動圖線總長和彈簧振子振動的圖線總長都為10 cm，圖中心臟跳動的圖線是某人的心電圖，方格紙每個小方格的寬度是0.5 cm，心電圖記錄儀拖動方格紙的速度是1.8 cm/s.從三個圖線可知()圖7115A彈簧振子振動具有周期性，而聲帶振動和心臟跳動不具有周期性B彈簧振子振動和心臟跳動具有周期性，而聲帶振動不具有周期性C這三個物體振動的共同特點是都具有周期性，最簡單的振動是心臟跳動D從心電圖可知此人的心率是67.5 次/分解析：觀察三個圖象，三個物體振動

6、的共同特點是具有周期性，最簡單的振動是彈簧振子的振動，A、B、C錯誤；心臟跳動的圖線大約每隔3.2個小方格重復，心臟跳動的周期為T3.2×0.5/1.8 s1.6/1.8 s，此人的心率是60/T67.5 次/分，D正確答案：D 1 做簡諧振動的單擺，在擺動的過程中()A只有在平衡位置時，回復力才等于重力和細繩拉力的合力B只有在最高點時，回復力才等于重力和細繩拉力的合力C小球在任意位置處，回復力都等于重力和細繩拉力的合力D小球在任意位置處，回復力都不等于重力和細繩拉力的合力解析：單擺在一個圓弧上來回運動，擺球做圓周運動的向心力由重力沿懸線方向的分力和懸線拉力的合力提拱，而回復力是指重

7、力沿圓弧切線方向的分力擺球在平衡位置速度不為零，向心力不為零，而回復力為零，所以合力不是回復力；擺球在最高點時，速度為零，向心力為零，合力等于回復力故選項B正確答案：B2.圖7116如圖7116所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細繩將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量當細線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中()A甲的振幅大于乙的振幅 B甲的振幅小于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速度 D甲的最大速度大于乙的最大速度解析：由題意可知，在細線未斷之前兩個彈簧所受到的彈力是相等的，所以當細線斷開后，甲、乙兩個物體做簡諧運動時的振幅是相等的，A、B錯；兩物體在平

8、衡位置時的速度最大，此時的動能等于彈簧剛釋放時的彈性勢能，所以甲、乙兩個物體的最大動能是相等的，則質(zhì)量大的速度小，所以C對，D錯本題考查了物體做簡諧運動的特點和能量守恒答案：C3. 圖7117某質(zhì)點在04 s的振動圖象如圖7117所示，則下列說法正確的是()A質(zhì)點沿振動曲線運動B在01 s內(nèi)質(zhì)點做初速度為0的加速運動C在04 s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為40 cmD振動圖象是從平衡位置開始計時的解析：振動圖象是表示振動物體的位移隨時間變化的規(guī)律，它不是物體運動的軌跡物體做的是直線運動，它的位移隨時間變化，其xt圖象是正弦曲線，故A選項是不正確的根據(jù)振動的特點，物體在平衡位置時速度最大，在最大位移處速度

9、為0，在01 s內(nèi)物體做減速運動，故B選項也是不正確的由圖可知，t0時，x0，即質(zhì)點在平衡位置處，因而振動圖象是從平衡位置開始計時的，D選項正確由圖可知，04 s內(nèi)質(zhì)點正好完成一次全振動，故質(zhì)點通過的路程為40 cm，C選項也是正確的答案：CD 4如圖7118所示，A、B分別為單擺做簡諧振動時擺球的不同位置其中，位置A為擺球擺動的最高位置，虛線為過懸點的豎直線以擺球最低位置為重力勢能零點，則擺球在擺動過程中()圖7118A位于B處時動能最大B位于A處時勢能最大C在位置A的勢能大于在位置B的動能D在位置B的機械能大于在位置A的機械能解析：單擺在擺動過程中，機械能守恒在最高點重力勢能最大，在最低位

10、置時動能最大故B正確，A錯誤在B點EBEkBEpBEpA.故C正確，D錯誤答案：BC5. 圖7119如圖7119兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，當支架在受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動力作用做受迫振動時，則兩個彈簧振子的振動情況是()A甲的振幅較大，且振動頻率為8 HzB甲的振幅較大，且振動頻率為9 HzC乙的振幅較大，且振動頻率為9 HzD乙的振幅較大，且振動頻率為72 Hz解析：根據(jù)受迫振動發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，因為甲的固有頻率接近驅(qū)動力的頻率做受迫振動物體的頻率等于驅(qū)動力的頻率，所以B選項正確答案：B6.圖7

11、120兩條等長的細線各懸掛一個重球，兩球的直徑相同，平衡時兩球剛好接觸，如圖7120所示，以ma、mb分別表示a、b球的質(zhì)量，將a球在兩線所在平面內(nèi)向左拉開很小的角度后釋放，碰撞后，兩球彈開，則()A如果ma1.1mb，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B如果ma0.9mb，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C無論是ma1.1mb，還是ma0.9mb，下一次碰撞都不可能發(fā)生在平衡位置右側(cè)D無論是ma1.1mb，還是ma0.9mb，下一次碰撞都不可能發(fā)生在平衡位置左側(cè)答案：CD圖71217甲、乙兩彈簧振子，振動圖象如圖7121所示，則可知()A兩彈簧振子完全相同B兩彈簧振子所受回復力最大值之比F甲F乙2

12、1C振子甲速度為零時，振子乙速度最大D振子的振動頻率之比f甲f乙12解析：從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比T甲T乙21，得頻率之比f甲f乙12，D正確；彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)k有關(guān)，周期不同，說明兩彈簧振子不同，A錯誤；由于彈簧的勁度系數(shù)k不一定相同，所以兩振子所受回復力(Fkx)的最大值之比F甲F乙不一定為21，所以B錯誤；對簡諧運動進行分析可知，在振子到達平衡位置時位移為零，速度最大；在振子到達最大位移處時，速度為零，從圖象中可以看出，在振子甲到達最大位移處時，振子乙恰到達平衡位置，所以C正確答案：CD8兩個等長的單擺，一個放在地面上，另一個放在高空，當?shù)谝粋€擺振動n次的

13、時間內(nèi)，第二個擺振動了(n1)次如果地球半徑為R，那么第二個擺離地面的高度為()AnR B(n1)R C. D.解析：設(shè)第二個擺離地面的高度為h，則距地心為(Rh)，此處的重力加速度為g，地球表面的重力加速度為g，由萬有引力定律：Gmg，Gmg，得，由單擺周期公式：T2 ，T2 所以 .解得第二個擺離地面的高度：h.答案：D 圖71229如圖7122所示，輕質(zhì)彈簧原長為l，勁度系數(shù)為k，一端固定于P點，另一端連有質(zhì)量為m1的正方體小盒，內(nèi)裝有一個質(zhì)量為m2的直徑恰與盒棱長相等的小球，將該裝置置于光滑水平面上或豎直放置，使其振動時，以下說法正確的是()A兩種放置方式，振動周期相同B兩種放置方式，

14、P點到平衡位置等距離C兩種情況下，偏離平衡位置距離相同時，回復力相同D兩種情況下，偏離平衡位置距離相同時，沿彈簧軸向盒內(nèi)壁受到的壓力相同解析：簡諧運動的周期、頻率由系統(tǒng)本身決定，故A選項正確兩種裝置P點到平衡位置距離不相等，水平放置時，P點到平衡位置的距離為彈簧原長l，而豎直放置時，P點到平衡位置的距離為l，故B選項錯由于F回kx，所以C選項正確偏離平衡位置距離相同時，F(xiàn)回，a相同，當水平放置時，球受內(nèi)壁的力提供回復力，豎直放置時，回復力由球重力和內(nèi)壁的彈力的合力提供，所以D選項錯誤答案：AC10(2010·朝陽區(qū)模擬) 圖7123如圖7123所示為用頻閃照相的方法拍到的一個水平放置

15、的彈簧振子振動情況甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20 mm處，放手后向右運動周期內(nèi)的頻閃照片已知頻閃的頻率為10 Hz.求：(1)相鄰兩次閃光的時間間隔t0、振動的周期T0.(2)若振子的質(zhì)量為20 g，彈簧的勁度系數(shù)為50 N/m，則振子的最大加速度是多少？解析：(1)T0.1 s，即相鄰兩次閃光的時間間隔為t00.1 s振子從最大位移處運動到平衡位置經(jīng)歷時間為0.3 s，故振子振動周期T01.2 s.(2)am50 m/s2答案：(1)0.1 s1.2 s(2)50 m/s211. 圖7124圖7124甲是一個單擺振動的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達的最遠位置設(shè)擺球向右方向運動為正方向圖7124乙是這個單擺的振動圖象根據(jù)圖象回答：(1)單擺振動的頻率是多大？(2)開始時刻擺球在何位置？(3)若當?shù)氐闹亓铀俣葹?.86 m/s2，試求這個擺的擺長是多少？解析：(1)由單擺振動圖象，T0.8 s故f1.25 Hz.(2)開始時刻小球在負方向最大位移處故開始時刻擺球在B點(3)根據(jù)公式T