第2章 机械振动 章末复习方案（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修 第一册（人教版 2019）

命题视角　简谐运动与单摆 1．(2022·1月浙江)图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动．若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是(　　 ) A．甲图中的小球将保持静止 B．甲图中的小球仍将来回振动 C．乙图中的小球仍将来回摆动 D．乙图中的小球将做匀速圆周运动 答案　B 解析　空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将在弹力的作用下来回振动，选项A错误，B正确；图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止不动，不会来回摆动，也不会做匀速圆周运动，若给小球一定的初速度，则小球在竖直面内做匀速圆周运动，选项C、D错误． 2．(2022·6月浙江)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 答案　B 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，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，选项A错误；假设杆中点为O，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为A，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为B，可知小球做周期为T的往复运动过程为O→A→O→B→O，根据对称性可知小球从O→A→O与O→B→O，这两个过程的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为，选项B正确，C错误；小球的初速度为时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的2倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式T0＝2π，可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为时，其运动周期应小于2T，选项D错误． 综合测评(二) (时间：75分钟　满分：100分) 一、选择题(共11道题，每题4分，共44分．第1～7小题为单选题，第8～11题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分) 1．下列说法正确的是(　　) A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 B．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆 C．挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象 答案　C 解析　摆钟走时快了说明摆的周期变短了，需要增大单摆的周期，根据单摆的周期公式T＝2π可知，必须增大摆长，才可能使其走时准确，选项A错误；火车过桥时要减速是为了防止桥发生共振，不是防止火车发生共振，选项B错误；挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，水桶中的水荡出，挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频，选项C正确；停在海面的小船上下振动，是受迫振动，选项D错误． 2．一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的x－t图像如图所示，以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v－t图像为(　　) 　　 答案　A 解析　由题图知，在t＝0时刻，质点在正向最大位移处，质点的速度为零；t＝时，质点通过平衡位置，速度为负向最大；t＝时，质点在负向最大位移处，质点的速度为零；t＝T时，质点通过平衡位置，速度为正向最大；t＝T时，质点在正向最大位移处，质点的速度为零，所以该质点的速度随时间变化的v－t图像为A图． 3．有一摆长为L的单摆悬点正下方某处有一小钉，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M运动到左边最高点N的闪光照片如图所示(悬点与小钉未被摄入)．P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为(　　) A．　 B． C．　 D．无法确定 答案　C 解析　设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆长为L时摆动的周期为T1＝16t，摆长为L′时摆动的周期为T2＝8t，T1∶T2＝2∶1，而T1＝2π，T2＝2π，故L′＝L，所以，小钉与悬点的距离s＝L－L′＝L，选项C正确． 4．如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接．M点和N点分别位于O点左右两侧，MO的距离小于NO的距离．现分别将位于M点和N点的两个小球A和B(均