2022-2023學(xué)年高二物理人教版（2019）寒假作業(yè)機(jī)械振動(dòng)

（12）寒假提前學(xué)：機(jī)械振動(dòng)—2022-

2023學(xué)年高二物理人教版（2019）寒假作業(yè)

1.如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)，開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖

把，讓振子自由振動(dòng)，測得其頻率為2Hz,現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min。貝女）

A.當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.5s

B.當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)頻率是5Hz

C.當(dāng)搖把的轉(zhuǎn)速增大時(shí)，彈簧振子的振幅增大

D.振幅增大的過程中，外界對彈簧振子做正功

2.如圖所示，水平彈簧振子沿x軸在M、N間做簡諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為振子的平衡位置，其振動(dòng)

方程為x=5sin（10加+非m。下列說法正確的是（）

M0N"cm

A.MN間距離為5cmB.振子的運(yùn)動(dòng)周期是0.4s

C.r=0時(shí)，振子位于N點(diǎn)DJ=0.05s時(shí)，振子具有最大加速度

3.關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力尸=-丘的含義，下列說法正確的是（）

A.A是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的長度

B"是回復(fù)力跟位移的比值，x是做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體離開平衡位置的位移

C.根據(jù)人=-±,可以認(rèn)為％與F成正比

X

D.表達(dá)式中的“-”號表示尸始終阻礙物體的運(yùn)動(dòng)

4.某彈簧振子沿x軸的簡諧運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示，下列描述正確的是（）

A.r=ls時(shí)，振子的速度為零

B./=2s時(shí)，振子的速度方向?yàn)樨?fù)，但不是最大值

C"=3s時(shí)，振子的速度為負(fù)的最大值

1

D.r=4s時(shí)，振子的速度方向?yàn)檎?，但不是最大?/p>

5.有主動(dòng)降噪功能的耳機(jī)可以拾取噪聲信號，經(jīng)智能降噪處理器對不同的噪聲精準(zhǔn)運(yùn)

算，通過Hi-Fi揚(yáng)聲器播放與噪聲相位相反、振幅相同的降噪聲波，從而起到抵消噪

聲的作用。如圖為噪聲在某時(shí)刻的簡諧波圖像，則（）

A.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P一定正從平衡位置向下振動(dòng)

B.再經(jīng)過一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)水平移動(dòng)一個(gè)波長

C.降噪聲波的振幅為10cm

D.降噪聲波和噪聲疊加后，波的振幅變?yōu)?0cm

6.如圖所示，彈簧振子在外如兩點(diǎn)間做簡諧振動(dòng)，在振子從平衡位置。向。運(yùn)動(dòng)過程中（）

XAAJLAAAAAAAAAAA/e

a0b

A.加速度和速度均不斷減小B.加速度和速度均不斷增大

C.加速度不斷增大，速度不斷減小D.加速度不斷減小，速度不斷增大

7.如圖所示，將彈簧振子從平衡位置拉下一段距離Ar,釋放后振子在A、3間振動(dòng)。設(shè)A8=20cm,

振子由A到8運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.1s,則下列說法正確的是（）

Ax

—A

A.振子的振幅為20cm,周期為0.2s

B.振子在A、8兩處受到的回復(fù)力分別為AAr+〃?g與

C.振子在48兩處受到的回復(fù)力大小都是如

D.振子完成一次全振動(dòng)通過的路程是20cm

8.如圖甲所示，輕彈簧上端固定，下端懸吊一個(gè)鋼球，把鋼球從平衡位置向下拉下一段距離A,由

靜止釋放.以鋼球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立x軸，當(dāng)鋼球在振動(dòng)過程中某一

次經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，鋼球運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖像如圖乙所示.已知鋼球振動(dòng)過程中彈簧始

終處于拉伸狀態(tài)，貝人）

2

甲乙

A.Z,時(shí)刻鋼球處于超重狀態(tài)B.t2時(shí)刻鋼球的速度方向向上

C.Z,~t2時(shí)間內(nèi)鋼球的動(dòng)能逐漸增大Di,時(shí)間內(nèi)鋼球的機(jī)械能逐漸減小

9.如圖所示，在一根繃緊的橫繩上掛幾個(gè)擺長不等的單擺，其中4、E的擺長相等，4擺球的質(zhì)量

遠(yuǎn)大于其他各擺球，當(dāng)A擺振動(dòng)起來后，帶動(dòng)其余各擺球也隨之振動(dòng)起來，達(dá)到穩(wěn)定后，以下關(guān)

于各擺的振動(dòng)，說法正確的是（）

C

A.各擺振動(dòng)的振幅都相等B.各擺振動(dòng)的周期都相等

C.B、C、D、E四擺中，C擺的振幅最大D.B、C、D、E四擺中，C擺振動(dòng)的周期最大

答案以及解析

1.答案：D

解析：本題考查共振現(xiàn)象。搖把勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率/=〃=罷Hz=4Hz,周期T=J=0.25s,當(dāng)振

60J

子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期及頻率均與驅(qū)動(dòng)力的周期及頻率相等，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)搖把的轉(zhuǎn)速減

小時(shí)，其頻率將更接近振子的固有頻率2Hz,彈簧振子的振幅將增大，反之振幅將減小，C錯(cuò)誤;

外界對彈簧振子做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增大，振子的振幅增大，故D正確。

3

2.答案：C

解析：本題考查振動(dòng)問題。M、N間距離為2A=10cm,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由0=10nrad/s可知振子

的運(yùn)動(dòng)周期T=a=2^s=0.2s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由x=5sin110m+g]cm可知，f=0時(shí)x=5cm,

<y10KI2）

即振子位于N點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；同理可知，=0.05s時(shí)x=0,振子在。點(diǎn)，加速度為零，選項(xiàng)D錯(cuò)

誤。

3.答案：B

解析：回復(fù)力尸=-6是所有簡諧運(yùn)動(dòng)都必須滿足的關(guān)系式，其中尸是回復(fù)力，x是做簡諧運(yùn)動(dòng)的

物體離開平衡位置的位移，后是回復(fù)力跟位移的比值（即公式中的比例關(guān)系），與尸無關(guān)，號表

示廠始終與物體位移方向相反，有時(shí)使物體加速，有時(shí)阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確.

4.答案：A

解析：本題考查簡諧運(yùn)動(dòng)圖像。由題圖可知，r=ls和f=3s時(shí)彈簧振子在最大位移處，速度為零,

A正確，C錯(cuò)誤；f=2s和f=4s時(shí)彈簧振子在平衡位置，速度分別為負(fù)向最大值和正向最大值，

B、D錯(cuò)誤。

5.答案：C

解析：A.因不知道簡諧波的傳播方向，所以無法判斷此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)尸的振動(dòng)方向。故A

錯(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置附近振動(dòng)，不隨波動(dòng)傳播遷移，故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知降噪聲波的振幅為10cm,故C正確；

D.降噪聲波與噪聲相位相反、振幅相同，降噪聲波和噪聲疊加后，波的振幅變?yōu)?,

故D錯(cuò)誤。

故選Co

6.答案：C

解析：在振子由。到〃的過程中，其位移不斷增大，回復(fù)力增大，加速度增大，但是由于加速度

與速度方向相反，速度減小，C項(xiàng)正確。

7.答案：C

解析：振子在A、B間振動(dòng)，A8=20cm,故振幅為10cm,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)-依可知振子

在43兩處受到的回復(fù)力大小都為AAr,B錯(cuò)誤，C正確；振子完成一次全振動(dòng)經(jīng)過的路程為40

cm,D錯(cuò)誤。

8.答案：D

解析：從題圖乙可看出,時(shí)刻鋼球正向下向平衡位置運(yùn)動(dòng)，即向下做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，所

以處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；從題圖乙可看出,時(shí)刻鋼球正遠(yuǎn)離平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，速度方向向下,

*2

4

B錯(cuò)誤：,,時(shí)間內(nèi)鋼球先向平衡位置運(yùn)動(dòng)，然后再遠(yuǎn)離平衡位置，故速度先增大后減小，即動(dòng)

1\12

能先增大后減小，C錯(cuò)誤；,,時(shí)間內(nèi)鋼球一直向下運(yùn)動(dòng)，拉力一直向上，拉力做負(fù)功，所以鋼

"1’2

球的機(jī)械能減小，D正確.

9.答案：B

解析：受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，振幅最大，

即發(fā)生共振.A擺振動(dòng)起來后，使