微练(三十三)　机械振动-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

微练(三十三)　机械振动 A组·基础巩固题 1.(多选)对做简谐运动的物体,下列说法正确的是 (　　) A.每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同 B.通过平衡位置时,速度为零,加速度最大 C.每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同 D.若位移为负值,则速度不一定为正值,加速度一定为正值 解析　做简谐运动的物体每次通过同一位置时,其速度大小相等,方向不一定相同,但加速度一定相同,A项正确;物体通过平衡位置时,速度最大,加速度为零,B项错误;物体每次通过平衡位置时,加速度为零,速度不一定相同,C项错误;若位移为负值,根据a=-,则加速度一定为正值,物体远离平衡位置时速度方向为负值,D项正确。 答案　AD 2.(多选)某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变,则下列说法正确的是 (　　) A.当f<f0时,该振动系统的振幅随f增大而减小 B.当f>f0时,该振动系统的振幅随f减小而增大 C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0 D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f E.当f=f0时,该振动系统一定发生共振 解析　受迫振动的振幅A随驱动力的频率变化的规律如图所示,显然A项错误,B项正确;稳定时系统的频率等于驱动力的频率,即C项错误,D项正确;根据共振产生的条件可知,当f=f0时,该振动系统一定发生共振,E项正确。 答案　BDE 3.(2022·浙江卷)如图所示,一根固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着相同的轻弹簧,两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动,小球将做周期为T的往复运动,则 (　　) A.小球做简谐运动 B.小球动能的变化周期为 C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T D.小球的初速度为时,其运动周期为2T 解析　物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比,且方向总是指向平衡位置,而小球在两弹簧的自由端之间运动时所受合力为零,此过程做匀速直线运动,故小球的运动不是简谐运动,A项错误;小球在一个周期T内要经历两次动能从最大到零再到最大的过程,经历两次弹性势能从零到最大再到零的过程,故小球动能和弹簧总弹性势能变化的周期均为,B项正确,C项错误;小球与弹簧接触的运动过程可看成弹簧振子的运动,弹簧振子的周期与小球的初速度大小无关,小球在两弹簧自由端之间做匀速直线运动,当小球的初速度为时,小球匀速阶段的时间变为原来的2倍,接触弹簧过程中所用时间与速度无关,所以小球的初速度为时,其运动周期应小于2T,D项错误。 答案　B 4.已知弹簧振子的振动周期与振子的质量和弹簧的劲度系数有关,周期T=2π,小鸟落在弹性树枝上的振动类似于弹簧振子的振动。一只100 g的小鸟落在树枝P处,其振动周期为T,另一只鸟落在P右边一点Q处的振动周期也是T,右端为树枝末端,则另一只鸟的质量可能为 (　　) A.50 g B.100 g C.150 g D.200 g 解析　一只鸟落在Q处时,由于Q点比P点靠近树枝末端,Q点与P点受到同样的作用力时,作用在Q点时,树枝的形变更大,则类似弹簧的劲度系数k更小,由于周期仍然为T,则落在Q处的鸟质量m较小,故A项正确,B、C、D三项错误。 答案　A 5.某种减噪装置结构如图所示,通过装置的共振可吸收声波。已知其固有频率为f0=(SI制),其中σ为薄板单位面积的质量,L为空气层的厚度。经测试发现它对频率为200 Hz的声音减噪效果最强,若外界声波频率由200 Hz变为300 Hz,则 (　　) A.系统振动频率为200 Hz B.系统振动频率为300 Hz C.为获得更好减噪效果,可仅增大L的大小 D.为获得更好减噪效果,可仅换用σ更大的薄板 解析　系统做受迫振动,振动时的频率等于驱动力的频率,即为300 Hz,故A项错误,B项正确;由于驱动力的频率大于系统的固有频率,在驱动力的频率一定时,为获得更好减噪效果,应使系统的固有频率增大,由f0=(SI制)可知,应减小σ或L,故C、D两项错误。 答案　B 6.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7 s B.1 s末质点受到的回复力改变方向 C.3 s时与7 s时质点速度相同 D.质点振动方程为x=2sin cm 解析　由题图可知,质点振动的周期为8 s,A项错误;1 s末前后质点受到的回复力都沿y轴负方向,B项错误;由x-t图像斜率表示速度可知,3 s时与7 s时质点速度大小相同,方向相反,C项错误;由A项可得ω== rad/s,设质点振动方程为x=Asin(ωt+φ) cm,t=3 s时x=0,代入数据解得φ=,可得x=2sin cm,D项正确。 答案　D 7.(多选)如图甲所示,小球在