第七章 课时作业(19) 机械振动（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

课时作业(19)　机械振动 [基础应用] 1．正在运转的滚筒式洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机身反而会发生强烈的振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，针对这种现象的分析说法正确的是(　　) A．在t时刻，脱水桶的惯性最大 B．在t时刻，脱水桶的转动频率最大 C．在t时刻，洗衣机发生共振 D．纯属偶然现象，并无规律 C　解析：惯性是物体本身的性质，只与物体的质量有关，A错误；机身做受迫振动的频率与脱水桶的转动频率相同，当脱水桶的转动频率与机身的固有频率相同时，机身发生共振，振幅最大，C正确，B、D错误． 2．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s.当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．则在一个周期内，游客能舒服登船的时间是(　　) A．0.5 s　　　　　　 B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s C　解析：如图所示，码头地面位于y＝20 cm处，当甲板位置y≥10 cm时， 即t1～t2时间内，游客能舒服登船．根据y＝A sin ωt＝A sin t，得t1＝T，t2＝ T.故t＝t2－t1＝ T＝1.0 s，C正确． 3．为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为洗衣板效应．如果某路面上的减速带间距为1.5 m，一辆固有频率为2 Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是(　　) A．当汽车以5 m/s的速度行驶时，其振动频率为2 Hz B．当汽车以3 m/s的速度行驶时，最不颠簸 C．当汽车以3 m/s的速度行驶时，颠簸最厉害 D．汽车速度越大，颠簸就越厉害 C　解析：当汽车以5 m/s的速度行驶时，驱动力的周期为T＝ ＝ s＝0.3 s，所以频率f＝ ＝ Hz，A错误；当汽车以3 m/s的速度行驶时，驱动力的频率为f＝ ＝ Hz＝2 Hz，此时驱动力的频率和汽车的固有频率相同，颠簸最厉害，C正确，B错误；当驱动力的频率等于固有频率时，发生共振，振动的振幅最大，因此颠簸最厉害，D错误． 4．(多选)水平弹簧振子，每隔时间t，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔 的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，则可以判断(　　) A．弹簧振子的周期可能小于 B．每隔 的时间，振子的加速度总是相同的 C．每隔 的时间，振子的动能总是相同的 D．每隔 的时间，弹簧的长度总是相同的 AC　解析：水平弹簧振子每隔时间t，振子的位移总是大小和方向都相同，说明时间t为周期的整数倍，每隔 时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，说明 是半个周期的奇数倍，故t也为周期的奇数倍，即t＝(2n＋1)T(n＝0，1，2，3，…)，故T＝，当n＝1时，周期T＝ < ，A正确；每隔时间，振子的位移总是大小相等、方向相反，则根据a＝－ 可知，振子的加速度总是大小相等、方向相反，故B错误；每隔时间，振子的速度总是大小相等，故动能相同，C正确；每隔时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，说明位移大小相等、方向相反，如回复力方向不同，弹力方向不同，弹簧的长度不同(可能一次压缩、一次拉长)，故D错误． [素养提升] 5．(多选)将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是(　　) A．这个实验说明了动能和势能可以相互转化，转化过程中机械能守恒 B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4 C．摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大 D．摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变 ABC　解析：摆线即使碰到障碍物，摆线的拉力对小球也不做功，整个过程中只有重力做功，所以机械能守恒，小球仍能回到原来的高度，故A正确；频闪照相机拍摄的时间间隔一定，由题图可知，摆线碰到障碍物前、后的周期之比为3∶2，根据单摆的周期公式T＝2π，得摆长之比为9∶4，故B正确；摆球经过最低点的瞬时，线速度不变，半径变小，根据F－mg＝m 知，张力变大，根据v＝ωr，知角速度增大，故C正确，D错误． 6．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态．现将质量为m的粘性小球自离圆盘h高处静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动 B．圆盘做简谐运动的振幅为 C．振动过程中圆盘的最大速度为 D．碰后向下运动过程中，小球和圆盘的重力势能与弹簧的弹性势能总和先