专题10 机械振动-【鼎力同步】2022-2023年高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）

高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练 专题10 机械振动 特训专题 特训内容 专题1 简谐运动的基本规律（1T—4T） 专题2 简谐运动的图像（5T—8T） 专题3 单摆模型（9T—12T） 专题4 受迫振动和共振（13T—16T） 专题5 用单摆测定重力加速度（17T—20T） 【典例专练】 1、 简谐运动的基本规律 1．一水平弹簧振子做简谐运动，以相同速度先后经过M、N两点，用时0.ls，又经0.1s再次回到N点，已知振子在这0.2s经过的路程为16cm，则（　　） A．该弹簧振子的振动频率为5Hz B．该弹簧振子做简谐运动的振幅为16cm C．若振子经过正向最大位移处开始计时，则t＝2.1s时刻的位移为－8cm D．若振子经过平衡位置开始计时，则在2.5s内振子经过的路程为2m 2．如图所示，在质量为m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（重力加速度大小为g）（　　） A．0 B．mg C．2mg D．3mg 3．小明同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直悬浮在较大的装有水的杯中，如图所示。现把木筷缓慢向上提起5cm后放手并开始计时，之后木筷做简谐运动，测得振动周期为0.4s。不计水的阻力，则（　　）    A．t=1s时，木筷处于平衡位置 B．从0.1s到0.2s过程中木筷的动量逐渐变大 C．t=0.2s时，木筷的重力小于其所受的浮力 D．若把木筷缓慢向上提起3cm后放手，振动周期变小 4．如图所示，物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动，振动周期为T，A、B之间的的动摩擦因数为（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力），已知轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，下列说法正确的是（　　） A．物体A受到重力、摩擦力、回复力作用 B．A、B间无相对滑动的最大振幅为 C．某时刻，B的速度为v，经过后，B的速度再次为v，则可能小于 D．当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于 【模型方法总结】 1.简谐运动的特征 位移特征 受力特征 回复力：F=-kx；F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反。 能量特征 系统的动能和势能相互转化,机械能守恒 对称性特征 质点经过关于平衡位置O对称的两点时,速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等；由对称点到平衡位置用时相等。 周期性特征 质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为 2. 注意： （1）弹簧振子（或单摆）在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。 （2）弹簧振子周期和频率由振动系统本身的因素决定（振子的质量m和弹簧的劲度系数k ），与振幅无关。 2、 简谐运动的图像 5．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，把小钢球从平衡位置向左拉一段距离，放手让其运动。从小钢球通过平衡位置开始计时，其振动图像如图所示。下列说法不正确的（　　）    A．0～3s内，钢球通过的路程为30cm B．钢球振动半个周期，回复力做功为零 C．在t0时刻弹簧的形变量为4 cm，t=0.5 s时钢球的加速度为正向最大 D．钢球振动方程为x=5sinπt cm 6．如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，小物块的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．t=0.8s时，小物块的速度方向向左 B．t=0.2s时，小物块在O点右侧6cm处 C．t=0.4s和t=1.2s时，小物块的加速度完全相同 D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，小物块的动能逐渐增大 7．如图所示是某一质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．质点振动的周期为 B．图中质点振动方程为 C．时质点位移为 D．时刻再经时间质点通过路程为 8．如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端拴接一轻质薄板。t=0时刻，一物块从其正上方某处由静止下落，与薄板碰撞后二者粘在一起并在以后的运动中不再分离，物块的位置随时间变化的图像（x-t）如图乙所示，其中t=0.2s时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则（  ） A．t=0.4s时物块的加速度大于重力加速度 B．若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘在一起后振动的周期增大 C．若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘在一起后振动的振幅增大 D．t=0.2s后物块坐标位置随时间变化关系为 【模型方法总结】 1．对简谐运动图像的认识 (1)简谐运动的图