过关20 简谐运动 单摆受迫振动和共振-2023新教材高考物理小题专项训练

则木块就会运动，故A错误：由于木块始 2.解析：选D.由题图知，t=0时刻，振子的速 终保持静止状态，两子弹对木块的作用力 度最大，选项A错误；t=0时刻振子在O 大小相等，则两子弹所受的阻力「大小相 点，选项B错误；在t=t,时刻，振子的速度 等，根据动能定理，对A子弹有一fd,=0 最大，选项C错误；从t1到t2,振子正从平 一EkM,Eka=fda,对B子弹有-fdB=0 衡位置向正向最大位移处运动，即从O点 一EB,Eu=fdB,而dA>dB,所以子弹 向b点运动，选项D正确. 的初动能EkM>Ew,故B正确；两子弹和 3.解析：选BCD.周期在图象上是两相邻极大 木块组成的系统动量守恒，取向右为正方 值间的距离，所以周期是4×102s,A项 向，则有mA0A一maVg=√2nAEk一 1 错误；又f=下，所以∫=25Hz,则B项正 √2BEkB=0,即nEka=m BEkB,m4VA 确；正、负极大值表示物体的振幅，所以振 =mBUB,而Eka>Ek,所以nA<mB,YA 幅A=10cm,则C项正确；t=6×102s >vB,故D正确，C错误. 1 16.解析：选C.n节车厢的碰撞满足动量守 12T,所以物体通过的路程为4A+2A 恒，即mv=mv',得最后火车的速度v 6A=60cm,故D正确 4.解析：选C.本题可以结合弹簧振子的运 17.解析：选B.设人走动时船的速度大小为 动示意图和振动图象进行分析.如图所 ,人的速度大小为'，人从船尾走到船 示，图中的Q、b、c三点位移大小相等、方 头所用时间为七.取船的速度方向为正方 向相同，显然△不等于T的整数倍，故 向，则=只。心-1,4，根据动量守恒 选项A是错误的；图中的a、d两点的位 T 定律，有Mv一m'=0,解得船的质量M 移大小相等、方向相反，△1<？，故选项 B是错误的；在相隔一个周期T的两个 =m(L一d.故选项B正确。 d 时刻，振子只能位于同一位置，其位移相 18.解析：选D.x一t图象的斜率表示速度. 同，合外力相同，加速度必相等，选项C 根据图象可知，碰撞前两物体的速度方向 T 是正确的：相隔2的两个时刻，振子的位 相反，大小分别为v:=cot0,v2=tan0; 碰撞后两物体均静止，根据动量守恒定律 移大小相等，方向相反，其位置关于平衡 有m11+(-1202)=0,即m101= 位置对称，弹簧分别处于压缩和拉伸状 mzV2,选项B、C错误，D正确；又因为0< 态，弹簧的长度并不相等，选项D是错 45°，所以01>2，则m1<m2,选项A 误的. 错误. 过关20简谐运动单摆 受迫振动和共振 1.解析：选BC.由于位移是指由平衡位置指向 5.解析：选B.振子运动到C点时速度恰为0， 质，点所在位置的有向线段，故质点在0.7$ 此时放上小物块，系统的总能量即为此时 时的位移方向向右，且正在向平衡位置运 弹簧储存的弹性势能不变，故振幅不变，即 动，A错误；质点在1.5s时的位移达到最 A2=A;振子运动到平衡位置时速度最大， 大，B正确；质点在1.2s到1.4s过程中， 弹簧的弹性势能为零，放上小物块后，系统 正在远离平衡位置，所以其位移在增大，C 的机械能减小，根据能量守恒定律可得机 正确；1.6s到1.8s时间内，质点正向平衡 械能转化为弹性势能总量减小，故弹簧的 位置运动，所以其位移正在减小，D错误， 最大伸长（压缩）量减小，即振幅减小，所以 36 A1<A,故A1<A2=A,B正确. 点B运动，设点M'与，点M关于点O对 6.解析：选AD.当A和B在振动过程中恰好 称，则振子从点M'经过点B到点M'所用 不发生相对滑动时，AB间静摩擦力达到 的时间与振子从点M经过点C到点M 最大.此时AB到达最大位移处.根据牛顿 所需时间相等，即0.2s.振子从点O到点 第二定律得： M'和从点M到点O及从点O到，点M所 以A为研究对象：最大加速度a= ,以整 需时间相等，为03s一0.2s1 3 0s,故周 体为研究对象：kA=(M十m)a. 期为T-(0.5+动）小-8s0.53 16 联立两式得，最大拆福A=M十m)f,故 km 11.解析：选A.当驱动力的频率与振动系统 选项A、D正确. 的固有频率相同时，振幅最大，所以固有 7.解析：选C.图甲中，当摆球偏离平衡位置 频率约为3Hz,选项A正确，B错误；受 时，重力沿斜面的分力(mg sin0)等效为重 迫振动的振动周期由驱动力的周期决定， 力，即单摆等效的重力加速度g1=gsin0; 所以圆盘匀速转动的周期增大，系统的振 图乙中两个带电小球的斥力总与运动方向 动频率减小，选项C错误；系统的固有频 垂直，不影响回复力；图丙为标准单摆；图 率不变，共振曲线的峰值位置不变，选项 丁摆球处于超重状态