2025年高二物理人教版寒假銜接講練 提升練-07 機械振動（學(xué)生版）

07機械振動內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練（4大題型）題型1簡諧運動題型2簡諧運動的單擺模型題型3單擺的周期公式題型4受迫振動與共振?第二層能力提升練?第三層拓展突破練簡諧運動?積累與運用?積累與運用簡諧運動：如果物體的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，這樣的振動是一種簡諧運動。位移表達式：x=Asin(wt+φ)。1．（2025·四川瀘州·一模）如圖所示，水平地面上傾角的固定斜面底端有一擋板，輕彈簧一端與擋板相連，另一端系著質(zhì)量的物塊P，物塊P通過輕繩繞過定滑輪系著質(zhì)量的小球Q。開始時兩物體均處于靜止狀態(tài)，若剪斷連接P、Q的輕繩，物塊P將做簡諧運動。已知輕彈簧的勁度系數(shù)，細繩與斜面平行，一切摩擦和空氣阻力不計，取重力加速度。則物塊P做簡諧運動的振幅為（）A．0．25m B．0.20m C．0.15m D．0.05m2．（2024·山西·一模）如圖所示，在一機械平臺上放一物體，該平臺在豎直方向上做簡諧運動。下列選項中哪種情況可能使物體開始脫離臺面（）A．平臺向下運動通過平衡位置處時 B．平臺向上運動通過平衡位置上方時C．平臺向下運動通過平衡位置下方時 D．平臺向上運動通過平衡位置下方時3．（24-25高三上·北京·開學(xué)考試）如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端掛一重物（可視為質(zhì)點），重物靜止時處于B位置?，F(xiàn)用手托重物使之緩慢上升至A位置，此時彈簧長度恢復(fù)至原長。之后放手，使重物從靜止開始下落，沿豎直方向在A位置和C位置（圖中未畫出）之間做往復(fù)運動。重物運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。關(guān)于上述過程（不計空氣阻力），下列說法中正確的是（

）A．重物在C位置時，其加速度的大小等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹档膬杀禕．在重物從A位置下落到C位置的過程中，重力的沖量大于彈簧彈力的沖量C．在手托重物從B位置緩慢上升到A位置的過程中，手對重物所做的功等于重物往復(fù)運動過程中所具有的最大動能D．在重物從A位置到B位置和從B位置到C位置的兩個過程中，彈簧彈力對重物所做功之比是4．（23-24高二下·安徽·期末）如圖甲所示，一輕彈簧上端固定，下端懸吊一個質(zhì)量為m的小鋼球，把小鋼球從平衡位置向下拉下一段距離，由靜止釋放，小鋼球就沿豎直方向振動起來。以小鋼球的平衡位置為坐標原點，豎直向下為正方向建立x軸，從小鋼球某次經(jīng)過平衡位置時開始計時，小鋼球運動的位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示。已知重力加速度為g，彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。下列說法正確的是（

）A．小鋼球處在平衡位置時彈簧的彈性勢能最小B．時刻小鋼球受到的彈力大小等于2mgC．、兩個時刻小鋼球的加速度相同D．若增大初始時從平衡位置下拉的距離，小鋼球振動的周期增大簡諧運動的單擺模型?積累與運用?積累與運用1.回復(fù)力:擺球重力沿與擺線垂直方向的分力,F回=mgsinθ=-x=-kx,負號表示回復(fù)力F回與位移x的方向相反。2.向心力:擺線的拉力和擺球重力沿擺線方向分力的合力充當(dāng)向心力,F向=FT-mgcosθ。3.兩點說明(1)當(dāng)擺球在最高點時,速度為0,F向==0,FT=mgcosθ,回復(fù)力最大。(2)當(dāng)擺球在最低點時,速度最大,F向=,F向最大,FT=mg+,此時回復(fù)力為0。5．（23-24高二上·江蘇南京·階段練習(xí)）如圖甲是演示簡諧運動圖象的裝置，它由一根較長的細線和一個較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動時，勻速拉出沙漏下方的木板，漏出的沙在板上會形成一條曲線。通過對曲線的分析，可以確定沙漏的位移隨時間變化的規(guī)律。圖乙是同一個沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線．經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，若拉動木板1和木板2的速度大小分別為和，則（）A． B． C． D．6．（23-24高二下·天津·期末）一單擺做簡諧振動，如圖為擺繩對擺球的拉力大小F隨時間t變化的圖像，關(guān)于該單擺的情況，下列說法正確的是（重力加速度g取10m/s2）（）A．單擺振動周期B．單擺振動周期C．單擺的擺長為D．單擺的擺長為7．（23-24高二下·天津西青·期末）如圖甲所示，一單擺做小角度擺動，從某次擺球由左向右通過平衡位置開始計時，相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示。不計空氣阻力，對于這個單擺的振動過程，下列說法正確的是（）A．若僅將擺球質(zhì)量變大，單擺周期變大B．單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為C．從t=0.5s到t=1.0s的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大D．從t=1.0s到t=1.5s的過程中，擺球所受回復(fù)力逐漸減小8．（23-24高二上·遼寧撫順·期末）如圖甲所示，一個單擺做小角度擺動，該運動可看成簡諧運動。從某次擺球到達右側(cè)最大位移處開始計時，擺球相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示，取重力加速度大小，。下列說法正確的是（）

A．單擺的擺長約為0.16mB．單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為C．單擺的擺長約為1mD．從t＝0.4s到t＝0.6s的過程中，擺球的加速度逐漸增大，速度逐漸減小單擺的周期公式?積累與運用?積累與運用1.影響單擺周期的因素:實驗表明,單擺做簡諧運動的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān),與振幅無關(guān),

但與擺長有關(guān),擺長越長,周期越大。2.單擺的周期公式:T=2π,l為擺長,g為單擺所在處重力加速度。9．（23-24高一下·四川成都·期末）如圖為某一單擺的簡化模型，其擺角小于5°。下列說法正確的是（

）A．單擺的擺長即繩長B．單擺從左側(cè)最高點A運動到右側(cè)最高點B的時間即為單擺的周期C．適當(dāng)增大擺角（仍小于5°），其他條件不變，則單擺的周期不變D．將此單擺從兩極移到地球赤道，其他條件不變，則單擺的周期變小10．（23-24高二下·河北邢臺·期末）如圖所示，在水平面上固定一光滑圓弧形槽，O點是圓弧形槽的最低點。圓弧形槽的半徑R遠大于圖中的弧長，重力加速度大小為g。兩個質(zhì)量不同、均可看成質(zhì)點的小球A、B，從圖中離O點遠近不同的位置同時由靜止釋放，則兩小球從釋放到第一次碰撞所用的時間為（）A． B． C． D．11．（23-24高二下·重慶·期末）如圖所示，一根總長為且不可伸長的輕繩上端固定在天花板的點，下端連接一可視為質(zhì)點的小球，在點正下方距其的處，固定有一根垂直紙面的光滑細桿?，F(xiàn)將該小球向左拉至點下方、輕繩與豎直方向夾角為處，然后從靜止開始無初速度釋放，不計空氣阻力，重力加速度為g，則該小球在豎直面內(nèi)擺動的周期為（

）A． B． C． D．12．（23-24高二下·浙江湖州·期末）一個單擺在地面上做受迫振動，其振幅與驅(qū)動力頻率的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．此單擺的固有周期約為4sB．此單擺的擺長約為2mC．若擺長增大，單擺的固有頻率減小D．若擺長增大，曲線的峰將向右移動受迫振動與共振?積累與運用?積累與運用簡諧運動、阻尼振動、受迫振動、共振的對比簡諧運動阻尼振動受迫振動共振受力情況不受阻力作用受阻力作用受阻力和驅(qū)動力作用受阻力和驅(qū)動力作用振幅不變變小穩(wěn)定后不變最大振動周期(或頻率)由振動系統(tǒng)本身決定,即固有周期(或固有頻率)由振動系統(tǒng)本身決定,即固有周期(或固有頻率)由驅(qū)動力的周期(或頻率)決定,即T受=T驅(qū)(或f受=f驅(qū))T驅(qū)=T固(或f驅(qū)=f固)振動圖像??形狀不確定形狀不確定13．（2024·浙江臺州·一模）圖甲為共振篩基本結(jié)構(gòu)圖，由四根彈簧和一個電動偏心輪組成，當(dāng)偏心輪每轉(zhuǎn)一周，就給篩子一個周期性變化的驅(qū)動力。若增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量，可增大篩子固有周期。圖乙是該共振篩的共振曲線。現(xiàn)在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min，下列說法正確的是（）A．質(zhì)量不變時，增大電壓，圖中振幅的峰值會往右移B．電壓不變，適當(dāng)增加共振篩的質(zhì)量，可以增大其振幅C．質(zhì)量不變時，適當(dāng)減小電壓，可以增大共振篩的振幅D．突然斷電，共振篩不會立即停下來，頻率立即變?yōu)?.8Hz14．（23-24高一下·上?！て谀┤鐖D所示，張緊的水平繩上掛了5個小球，擺長，使E擺動后，其他四個擺隨之振動。則穩(wěn)定時（

）A．A擺的振幅最大 B．B擺的振幅最大 C．C擺的振幅最大 D．D擺的振幅最大15．（23-24高二下·遼寧撫順·期末）如圖所示，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，乙彈簧振子的固有頻率為，當(dāng)支架在受到豎直方向、頻率為的驅(qū)動力作用做受迫振動時，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B．甲的振幅較大，且振動頻率為C．乙的振幅較大，且振動頻率為D．乙的振幅較大，且振動頻率為16．（23-24高一下·重慶沙坪壩·期末）如圖甲所示，彈簧下端連接一重物，上端固定在水平轉(zhuǎn)動軸的彎曲處，轉(zhuǎn)動搖桿即可驅(qū)動重物上下振動。彈簧和重物組成的系統(tǒng)可視為彈簧振子，已知彈簧振子做簡諧運動的周期，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，m為重物質(zhì)量?，F(xiàn)改變搖桿轉(zhuǎn)動頻率，得到重物的振幅隨搖桿轉(zhuǎn)動頻率變化的圖像，如圖乙所示。則該重物的質(zhì)量為（）A． B． C． D．1．（2024·浙江金華·二模）某釣魚愛好者用粗細均勻的塑料直管制成如圖所示的浮漂，浮漂在水中平衡時，O點恰好與水面平齊，A、B兩點到O點的距離相等，將浮漂向下按至A點與水面平齊后由靜止釋放，若不計阻力，浮漂做簡諧振動，下列對于浮漂釋放后的運動過程說法正確的是（）A．浮漂速度為零時，位移也為零B．浮漂加速度增大時，速度一定減小C．A從最高點運動到水面的過程中，加速度增大D．浮漂位移方向總是與加速度方向相反，與速度方向相同浮漂位移方向總是與加速度方向相反，但與速度方向可能相同也可能相反，故D錯誤。2．（2025·江蘇淮安·一模）如圖所示，豎直輕彈簧固定在地面上，小球放在彈簧上端可靜止在A點（圖中未畫出）．若將該球放在彈簧上端并按壓至B點松手，升至最高點O，途徑C點時彈簧恰好處于原長，空氣阻力不計，則（）A．A點位于BC連線中點B．小球在B點的加速度小于C點的C．小球從B運動到A的時間大于從A運動到C的時間D．上升過程中小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和一直增大3．（2025·陜西西安·三模）如上圖a所示，下端附有重物的粗細均勻木棒，在水池中沿豎直方向做簡諧運動，已知水的密度為ρ，木棒的橫截面積為S，重力加速度大小為g，木棒所受的浮力F隨時間變化的圖像如圖b所示，下列說法正確的是（

）A．水的浮力是木棒做簡諧運動的回復(fù)力B．0．25s~0．50s內(nèi)木棒的加速度逐漸減小C．木棒的重力為D．木棒所受回復(fù)力大小與位移大小的比值為4．（23-24高二下·北京朝陽·期末）如圖甲所示，一單擺做小角度擺動。從某次擺球由左向右通過平衡位置開始計時，畫出它的振動圖像如圖乙所示。忽略空氣阻力，g取。下列說法正確的是（）A．此單擺的擺長約為B．此單擺的振幅為C．從到的過程中，擺球的動能逐漸減小D．從到的過程中，擺球所受合力的沖量方向水平向右5．（23-24高一下·四川·期末）如圖所示，蕩秋千在小幅度擺動時可簡化為單擺做簡諧運動，其等效“擺球”的質(zhì)量為m、擺長為l，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A．人和踏板整體受重力、彈力、回復(fù)力的作用B．經(jīng)過最低點時人與踏板均處于平衡狀態(tài)C．人與踏板通過最高點時，合力等于零D．蕩秋千的周期為6．（2024·陜西榆林·一模）如圖甲所示為演示簡諧運動圖像的裝置示意圖，它由一根較長的細線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動時，沙漏中的細沙均勻流出，同時水平勻速拉出沙漏正下方的水平木板，沙漏中漏出的細沙在木板上會形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖乙是同一沙漏擺動裝置分別在兩塊相同的木板上形成的圖線（圖中的虛曲線）。下列說法中正確的是（）A．在木板1上細沙所形成的曲線點附近的線條比點的細一些B．木板2運動的速度是木板1運動速度的1.5倍C．沙漏擺動過程中隨著細沙的漏出振動的周期不斷變大D．沙漏擺動過程中隨著細沙的漏出振動的周期先變大后變小7．（2025·江蘇淮安·一模）一擺的擺長為1m，擺球質(zhì)量0．01kg，開始時處在平衡位置。若給小球一個向右的水平?jīng)_量0．02kg·m/s，以剛打擊后為t=0時刻（）A．t=0時，擺球速度為1m/sB．此次振動的周期約為1sC．若將該擺從山腳移到山頂，其周期增大D．若將該擺固定在加速向上運動的電梯中，其周期增大8．（2024·遼寧本溪·一模）如圖甲，由細線和裝有墨水的容器組成單擺，容器底端墨水均勻流出。當(dāng)單擺在豎直面內(nèi)擺動時，長木板以速度v垂直于擺動平面勻速移動距離L，形成了如圖乙的墨痕圖案，重力加速度為g，則該單擺的擺長為（）A． B． C． D．9．（23-24高一下·四川樂山·期末）如圖，一根張緊的繩上懸掛3個單擺，擺長關(guān)系為，擺球質(zhì)量關(guān)系為。當(dāng)A擺振動起來，通過張緊的繩迫使B、C也振動起來，達到穩(wěn)定后有（）A．A擺的擺球質(zhì)量最大，故振幅最小 B．B擺的擺長最大，故振動周期最長C．A、B擺振動周期相同，振幅不同 D．A、C擺振幅不同，振動周期相同10．（23-24高二下·廣東廣州·期末）如圖是用來測量發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率的原理圖。在同一鐵支架上焊有固有頻率依次為，，，的四個鋼片a、b、c、d，將端與正在轉(zhuǎn)動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅很大，其余鋼片振幅很小，則（

）A．發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率為100Hz B．發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率為80HzC．鋼片a振動頻率約為90Hz D．鋼片d振動頻率為70Hz11．（23-24高二下·廣東廣州·期末）如圖甲所示，在一根水平張緊的繩子掛上3個完全相同的擺球，a、c單擺的擺長相同且小于b單擺的擺長。當(dāng)a單擺振動時，其余各擺也振動起來。圖乙是c單擺穩(wěn)定后的振動圖像，重力加速度為g，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．振動穩(wěn)定時c擺的頻率最小 B．振動穩(wěn)定時b擺的周期大于C．振動穩(wěn)定時c擺的振幅大于b擺的振幅 D．若該裝置放在月球上進行同樣實驗，將變?。ǘ噙x）12．（2024·全國·模擬預(yù)測）在某介質(zhì)中一列簡諧橫波沿軸方向傳播，某一時刻的波形圖如圖所示，如果從此時刻開始計時，質(zhì)點的振動方程為，則下列說法中正確的是（

）A．該簡諧橫波的波長為B．該簡諧橫波沿軸正方向傳播C．該簡諧橫波傳播的速度大小為D．質(zhì)點平衡位置的橫坐標為（多選）13．（23-24高二下·廣東清遠·期末）振動是自然界中普遍存在的運動形式，簡諧運動是最簡單、最基本的振動。關(guān)于簡諧運動，甲、乙圖對應(yīng)的說法正確的是（）A．圖甲是研究彈簧振子的運動實驗圖，彈簧振子在彈簧彈力作用下做勻變速直線運動B．圖甲是研究彈簧振子的運動實驗圖，彈簧振子偏離平衡位置時的加速度方向永遠指向平衡位置O點C．圖乙是研究單擺的回復(fù)力實驗圖，單擺的回復(fù)力是擺球重力和細線拉力的合力D．圖乙中單擺的擺球運動到O點時速度最大，回復(fù)力最?。ǘ噙x）14．（2024·廣東深圳·模擬預(yù)測）下圖是某單擺振動的圖像，由此圖像，以下說法正確的有（

）A．在t時刻和時刻（n取正整數(shù)）擺球速度大小相等B．每個奇數(shù)秒時間內(nèi)擺球所受合力的沖量均相同C．每分鐘擺球通過的路程約D．?dāng)[球做簡諧運動的最大加速度可以達到（多選）15．（2025·廣東清遠·一模）為了使金屬小球穩(wěn)定在同一豎直平面內(nèi)運動，避免單擺穩(wěn)定性差的問題。如圖所示，用兩條長為1.15m的不可伸長的細線固定一質(zhì)量為的金屬小球，懸掛在水平直桿兩端上，小球靜止時，端細線與桿的夾角為。當(dāng)小球受到垂直紙面方向的擾動做微小擺動時（已知，重力加速度。則（）A．金屬小球做簡諧運動 B．?dāng)[角變小，周期將變大C．金屬小球擺動周期約為 D．金屬小球經(jīng)過最低點時，端拉力為（多選）16．（23-24高一下·河北石家莊·期末）蜘蛛會根據(jù)蜘蛛網(wǎng)的振動情況感知是否有昆蟲“落網(wǎng)”，若蜘蛛網(wǎng)的固有頻率為f，一只“落網(wǎng)”的昆蟲正在振動翅膀試圖掙脫蜘蛛網(wǎng)，下列說法正確的是（）A．昆蟲翅膀振動的頻率不影響蜘蛛網(wǎng)的振動頻率B．昆蟲翅膀振動的頻率不影響蜘蛛網(wǎng)的固有振動頻率C．若昆蟲翅膀振動的頻率為f，則此時蜘蛛網(wǎng)的振幅最大D．昆蟲翅膀振動的頻率越大，蜘蛛網(wǎng)的振幅越大（新應(yīng)用）1．（24-25高三上·山東青島·期中）在沿x軸方向上電場強度E與坐標x的關(guān)系如圖所示，取坐標原點為零電勢，電場強度