2019物理同步新一线教科选修3-4（精练）：阶段质量检测5套 (共5份打包)

阶段质量检测（一）机械振动 一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。第1～5小题只有一个选项正确，第6～8小题有多个选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的不得分) 1．弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中(　　) A．振子所受的回复力逐渐增大 B．振子离开平衡位置的位移逐渐增大 C．振子的速度逐渐增大 D．振子的加速度逐渐增大 解析：选C　振子向平衡位置运动的过程中位移逐渐减小，回复力与位移成正比，故回复力也逐渐减小，所以A、B错误；在振子向着平衡位置运动的过程中回复力做正功，故速度逐渐增大，所以C正确；回复力逐渐减小，故加速度逐渐减小，所以D错误。 2．一个摆长约1 m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是(　　) 解析：选C　单摆的周期为T≈2 s，驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率，C对。 3. 光滑的水平面上叠放有质量分别为m和m/2的两木块，下方木块与一劲度系数为k弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为(　　) A. 　　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：选C　对，C正确。 ＝＋m)a＝kx，设最大振幅为x＝A，A＝，则弹簧的最大拉力为(，即整体运动的最大加速度为a＝＝的木块来讲，随质量为m的木块一起做简谐运动，其最大加速度为a＝ 4．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则(　　) 驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80 受迫振动振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3 A．f固＝60 Hz B．60 Hz<f固<70 Hz C．50 Hz<f固<60 Hz D．以上三项都不对 解析：选C　从图所示的共振曲线，可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大。并从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢。比较各组数据知f驱在50～60 Hz范围内时，振幅变化最小，因此，50 Hz<f固<60 Hz，即C选项正确。 5．一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动，当振动平台处于什么位置时，物体对平台的压力最大(　　) A．当振动平台运动到最高点时 B．当振动平台向下运动过振动中心时 C．当振动平台运动到最低点时 D．当振动平台向上运动过振动中心时 解析：选C　物体随平台在竖直方向振动过程中，仅受两个力作用：重力和台面支持力。由这两个力的合力作为振动的回复力，并产生始终指向平衡位置的加速度。物体在最高点a和最低点b时，所受回复力和加速度的大小相等，方向均指向O点，如图所示。 根据牛顿第二定律得 最高点mg－FNa＝ma；最低点FNb－mg＝ma； 平衡位置FNO－mg＝0；所以FNb>FNO>FNa。 即当振动平台运动到最低点时，平台对物体的支持力最大，根据牛顿第三定律，此时物体对平台的压力最大。 6．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是(　　) A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反 B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同 C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大 D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小 解析：选AD　如图所示，设O为质点做简谐运动的平衡位置，它由C经过O到B，又由B经过O到C的一个周期内，由于质点受到的回复力和位移的方向总是相反的，且质点由B到O和由C到O的过程中，速度的方向与回复力的方向相同，A正确。质点的位移方向与加速度方向总相反，B不正确。质点振动过程中，当回复力增大时，其势能增加，根据机械能守恒定律，其动能必然减小，C不正确。当质点的势能减小时，如从C到O或从B到O阶段，回复力减小，质点的加速度大小也减小，D正确。 7.如图所示，物体m系在两弹簧之间，弹簧的劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，两弹簧均处于自然状态，今向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置(不计阻力)，则下列判断正确的是(　　) A．m做简谐运动，OC＝OB B．m做简谐运动，OC≠OB C．回复力F＝－kx D．回复力F＝－3kx 解析：选AD　设m在平衡位置O处两弹簧均处于原长状态，则m振动后任取一位置A，如图所示。设在A处m的位移为x，则在A处m所在水平方向的合力F＝k2x＋k1x＝(k2＋k1)x，考虑到F与x方向关系有：F＝－(k2＋k1)x＝－3kx，选项D正确，C错误；可见m做的是简谐运动，由简谐运动的对称性可得OC＝OB，选项