第2章 机械振动 B卷 能力提升卷-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册【创新思维】同步AB卷（鲁科版）

(２)甲摆振幅为２cm,周期为４s,故甲摆角速度 ω＝２πT ＝ π ２ rad /s 所以甲单摆做简谐运动 的 位 移 随 时 间 变 化 的 关 系 式 为x甲 ＝２sin π ２tcm . １８．(１)０．１５m　(２)１０N 解析:(１)两 者 的 平 衡 位 置 为 两 者 静 止 时 的 位 置,根 据平衡条件有(M＋m)g＝kx０ 解得x０＝ (M＋m)g k ＝ (５．５＋０．５)×１０ ４００ m ＝０．１５m. (２)当系统到达最低点,振幅为 A＝０．１５m,则 kA＝(M＋m)a 对物体,根据牛顿第二定律得 N－mg＝ma 解得 N＝１０N 根据牛顿第三定律可知物体对平台的压力为１０N. 第２章　机械振动 B卷 １．D　机械振动是指在平衡位置附近 的 往 复 运 动,A、B、 C 项属于机械振动;D 图 中 质 点 运 动 一 段 时 间 就 趋 于 静止了,D 项不属于机械振动. ２．D　 摆 钟 从 上 海 到 北 极,纬 度 升 高,重 力 加 速 度 g 变 大,由单摆的周期公式 T＝２π l g 可知,摆钟的周 期 变小,即摆动变快,要将周期 T 调大,所以重新校准的 话应增大摆长,故 D 正确,A、B、C 错误. ３．C　 当 汽 车 以 ５m/s的 速 度 行 驶 时,其 振 动 周 期 为 T ＝lv ＝ １．５ ５ s＝０．３s ,频 率 为 f＝ １ T ＝ １ ０．３ Hz≈ ３．３Hz,故 A、B错 误;由 T＝ １ f 可 知,汽 车 的 固 有 周 期为 T０＝０．５s,则 汽 车 的 速 度v０＝ l T０ ＝１．５０．５ m /s＝ ３m/s时,汽车达到共振,颠 簸 得 最 厉 害,故 C 正 确,D 错误. ４．A　因为两个单摆的固有 频 率 之 比 为２∶５,则 固 有 周 期之比为５∶２,若两个受迫振动在地球上同一地点进 行,则根据 T＝２π l g 知,两者摆长之比为２５∶４,故 A 正确,B错误;图线Ⅱ若 是 在 地 球 表 面 上 完 成 的,则 固有频 率 为 ０．５ Hz,则 T＝２π l g ＝２s,解 得l≈ １m,故 C 错误;若两次受迫振动分别在月球上和地球 上进行,因 为 图 线 Ⅰ 单 摆 的 固 有 频 率 较 小,则 固 有 周 期较大,根 据 T＝２π l g 知,周 期 大 的 重 力 加 速 度 小,则图线 Ⅰ 是 月 球 上 的 单 摆 的 共 振 曲 线,图 线 Ⅱ 是 地球上的单摆的共振曲线,故 D 错误. ５．B　整体做简谐运动,则对整体有 F＝－kx,木块做简 谐运动,则对木块有 F′＝－k′x,故F′F ＝ k′ k ;由 于 木 块 加 速 度 与 整 体 加 速 度 相 同,故F′ F ＝ m m＋M ,故k′ k ＝ m m＋M ,故选 B. ６．C　 因 为 F ＝ －kx,a＝ －kxm ,故 图 (３)可 作 为 F t、a t图像;而v 随x 增大而减小,故v t 图 像 应 为图(２).故 C 正确. ７．C　A、B 间距离为２０cm,故振幅为１０cm,A 错误;根 据F＝kΔx 可知在A、B 两处回复力大小都 为kΔx,B 错误,C 正 确;振 子 完 成 一 次 全 振 动 经 过 的 路 程 为 ４０cm,D 错误. ８．A　因为弧长为１０cm,半径为１．６m,故当小 球 在 圆 弧上运动时相当于一个单 摆 的 运 动,因 为 这 个 最 大 的 摆角经过计算较小,故小 球 的 运 动 可 以 看 成 是 简 谐 运 动,其周期 T＝２π l g ≈２．５s,故当小球从最左端由 静止释 放 后,再 经 过 ２．５s又 会 回 到 该 位 置,再 经 过 ０􀆰５s,这０．５s小于四分之一个周期,故小球正在向下 运动,但未到平衡 位 置 处,故 它 正 在 向 右 加 速 运 动,A 正确. ９．BC　由题意,振 子 从 最 大 位 移 处 需 时 间t０ 第 一 次 到 达平衡位置,从 最 大 位 移 处 到 平 衡 位 置 处 运 动,振 子 的速度增大,加速 度 减 小,所 以 经 过t０ ２ 时 通 过 的 位 移 小于A ２ ,振子越靠近平衡位置速度 越 大,加 速 度 越 小, 所以v１＜v２,a１＞a２,故 B、C 正确,A、D 错误. １０．BCD　由题图可知,质 点 振 动 的 周 期 为T＝４s,故 频 率f＝ １ T ＝０．２５Hz ,故 A 错 误;在 １０s内 质 点 振 动 了２．５个 周 期,经 过 的 路 程 是 １０A＝２０cm,故 B 正 确;在５s末,质 点 处 于 正 向 最 大 位 移 处,速 度 为 零, 加速度最大,故 C 正确;由题图可得该质点的 振 动