内容正文:
微阶段刷题过关卷(三)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
2.1 简谐运动
2.2 振动的描述
1.机械振动、平衡位置及回复力
2.简谐运动及其特征
3.振动的振幅、周期和频率
4.简谐运动的位移图像和位移公式
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列振动是简谐运动的有( )
A. 手向下拍乒乓球的运动
B. 弹簧的下端悬挂一个钢球,上端固定组成的振动系统
C. 摇摆的树枝
D. 从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动
B 解析:手向下拍乒乓球,球向上和向下运动过程中受重力,乒乓球的运动为机械振动,但因受恒力,不是简谐运动,A错误;B为弹簧振子,做简谐运动,B正确;C中树枝摇摆,受树的弹力,但弹力的变化无规律,C错误;D既不是机械振动,也不是简谐运动,D错误。
2.在水平方向上振动的弹簧振子如图所示,小球受力情况是( )
A. 重力、支持力和弹簧的弹力
B. 重力、支持力、弹簧的弹力和回复力
C. 重力、支持力和回复力
D. 重力、支持力、摩擦力和回复力
A 解析:本题主要对弹簧振子进行受力分析,应当注意,回复力是以效果命名的力,是由弹簧的弹力提供的,故A正确。
3.某一弹簧振子做简谐运动,在下面的四幅图像中,能正确反映加速度a与位移x的关系的是( )
A B
C D
B 解析:回复力F=-kx,又由F=ma可知应选B项。
4.如图所示,弹簧振子在B、C间做简谐运动,O点为平衡位置,BO=OC=5 cm,若振子从B到C的运动时间是1 s,则下列说法正确的是( )
A. 振子从B经O到C完成一次全振动
B. 振动周期是1 s,振幅是10 cm
C. 经过两次全振动,振子通过的路程是20 cm
D. 从B开始经过3 s,振子通过的路程是30 cm
D 解析:振子从B→O→C仅完成了半次全振动,所以周期T=2×1 s=2 s,振幅A=BO=5 cm。振子在一次全振动中通过的路程为4A=20 cm,所以两次全振动通过的路程为40 cm,3 s的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30 cm,D正确。
5.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=10sin cm,则下列关于质点运动的说法正确的是( )
A. 质点做简谐运动的振幅为5 cm
B. 质点做简谐运动的周期为4 s
C. 在t=4 s时质点的速度最大
D. 在t=4 s时质点的位移最大
C 解析:由x=10sin cm可知,A=10 cm,ω== rad/s,得T=8 s。t=4 s时,x=0,说明质点在平衡位置,此时质点的速度最大、位移为0,所以只有选项C正确。
6.钓鱼可以修身养性、陶冶情操,有助于提高人们的生活乐趣,而鱼漂是钓具里面必不可少的。某鱼漂的示意图如图所示,O、M、N为鱼漂上的三个点,当鱼漂静止时,水面恰好过点O。某鱼咬钩后将鱼漂向下拉了一下,使点M到达水面,但鱼随后脱钩,鱼漂便上下运动,当上升到最高处时,点N到达水面。假设水面静止,鱼漂在M、N间的横截面积不变,不考虑阻力的影响,下列说法正确的是( )
A. 鱼漂的上下运动不一定是简谐运动
B. 点N过水面时,鱼漂有竖直向下的最大加速度
C. 点M到达水面时,鱼漂具有向上的最大位移
D. 鱼漂由下往上运动时,速度越来越大
B 解析:鱼漂O点在水面处时,受到的重力等于浮力,合力为0,处于平衡状态,当鱼漂位移为x时,受到的合外力大小为F合=ρgSx=ρgS·x=kx,合力方向总是与位移方向相反,所以鱼漂的上下运动是简谐运动,A错误;鱼漂的运动是简谐运动,点N过水面时,合力向下指向平衡位置,有竖直向下的最大加速度,B正确;点M到达水面时,鱼漂具有向下的最大位移,C错误;鱼漂由下往上运动时,速度先增大再减小,D错误。
7.某弹簧振子的振动图像如图所示。根据图像判断,下列说法正确的是( )
A. 第1 s内振子相对平衡位置的位移与速度方向相反
B. 第2 s末振子相对平衡位置的位移为-20 cm
C. 第2 s末和第3 s末振子相对平衡位置的位移不相同,但瞬时速度方向相反
D. 第1 s内和第2 s内振子相对平衡位置的位移方向相同,瞬时速度方向相反
D 解析:第1 s内振子相对平衡位置的位移方向为正方向,速度方向也为正方向,A错误;第2 s末振子在平衡位置,位移为0,B错误;第3 s末振子相对平衡位置的位移为-20 cm,第2 s末振子恰好经过平衡位置,且正向x轴负方向运动,而第3 s末振子的瞬时速度刚好为0,C错误;第1 s内和第2 s内振子相对平衡位置的位移方向相同,瞬时速度方向相反,D正确。
8.一个做简谐运动的质点,先后以同样的速