第二章 机械振动感知高考-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册同步练习（人教版）

第二章 机 械 振 动 练 C D 1. （ 2022 ·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 T 2 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 v 2 时， 其运动周期为 2T 2. （ 2020 ·浙江模拟） 如图所示为一质 点的简谐运动图 像。 由图可知， 下 列说法正确的是 （ ） A． 质点的运动轨迹为正弦曲线 B． t＝0 时， 质点正通过平衡位置向正方向 运动 C． t＝0.25 s 时， 质点的速度方向与位移的 正方向相反 D． 质点运动过程中， 两端点间的距离为 0.1 m 3. （ 2020 ·广东模拟） 弹簧振子在光滑水平面 上振动， 其位移— 时间图像如图所 示 ， 则下列说法 正确的是 （ ） A． 10 s 内振子的路程为 1 m B． 动能变化的周期为 2.0 s C． 在 t＝1.0 s 时， 振子的速度反向 D． 振动方程是 x＝0.10sinπt （ m ） 4. （ 2019 ·全国卷 Ⅱ ） 如图， 长 为 l 的细绳下方悬挂一小球 a ， 绳的另一端固定在天花板 上 O 点处， 在 O 点正下方 3 4 l 的 O′ 处有一固定细铁钉 。 将小球向右拉开， 使细绳与竖直方向成 一小角度 （约为 2° ） 后由静止释放， 并 从释放时开始计时。 当小球 a 摆至最低位 置时， 细绳会受到铁钉的阻挡。 设小球 相对于其平衡位置的水平位移为 x ， 向右 为正。 下列图像中， 能描述小球在开始 一个周期内的 x-t 关系的是 （ ） 感 知 高 考 第 2 题图 第 3 题图 O O′ a 3 4 l 第 4 题图 x t O x t O x t O x t O A B 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 5 0 -5 t/s x/cm O t/s x/cm -10 10 1.0 2.0 第 1 题图 x 61 练 第一册 （人教版）高中物理选择性必修 5. （ 2022 ·山东模拟） 如图所示， 倾角为 30° 的斜面固定在水平地面上， 其下端有一 垂直于斜面的固定挡板。 轻质弹簧的一端 与挡板相连， 另一端连接一质量为 0.4 kg 的光滑小球 （可视为质点）。 现将小球 由平衡位置 O 沿斜面向上拉动 15 cm 至 P 点， 使其在 P 、 P′ 之间做简谐运动， M 、 N 为斜面上关于 O 点对称的两点。 规定 沿斜面向上为正方向， 已知弹簧的劲度 系数为 20 N/m ， 且弹簧始终处于弹性限 度内， 取 g＝10 m/s 2 。 则 （ ） A. 小球在 P 点的回复力为 －5 N B. 小球在 P′ 点时弹簧的形变量为 25 cm C. 小球从 N 点向上运动， 经四分之三个 周期， 其运动的路程小于 45 cm D. 在 M 、 N 两点， 小球的速度大小相等， 弹簧的弹性势能也相等 6. （多选） （ 2022 ·湖南卷） 下端附着重物的 粗细均匀木棒， 竖直浮在河面， 在重力 和浮力作用下， 沿竖直方向做频率为 1 Hz 的简谐运动； 与此同时， 木棒在水平方 向上随河水做匀速直线运动， 如图甲所 示。 以木棒所受浮力 F 为纵轴， 木棒水 平位移 x 为横轴建立直角坐标系， 浮力 F 随水平位移 x 的变化如图乙所示。 已知 河水密度为 ρ ， 木棒横截面积为 S ， 重力 加速度大小为 g 。 下列说法正确的是 （ ） A. x 从 0.05 m 到 0.15 m 的过程中， 木棒 的动能先增大后减小 B. x 从 0.21 m 到 0.25 m 的过程中， 木棒 加速度方向竖直向下， 大小逐渐变小 C. x＝0.35 m 和 x＝0.45 m 时， 木棒的速度 大小相等， 方向相反 D. 木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为 F 1 -F 2 2ρSg 7. （多选 ） （ 2020 ·广州模 拟） 用单摆测定重力加速 度 g 的实验 。 如图 ， 甲 、 乙、 丙分别是三位同学作 出的单摆周期平方与摆长 的 T 2 -L 图像。 其中甲、 乙平行， 乙、 丙 均过原点， 根据乙求出的 g 值接近当地 重力加速度的值， 则下列分析正确的是 （ ） A． 根据甲求出的 g 值大于根据乙求出的 g 值 B． 根据丙求出的 g 值大于根据乙求出的 g 值 C． 根据 T 2 -L 图线， 可以由 g＝ ΔL ΔT 2 求出 g 的值 D． 甲不过原点的原因可能是误将悬点到 摆球上端的距离记为摆长 L 甲 乙 丙 T 2 O L