第七章 机械振动 机械波-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮课时作业（浙江专用）

课时1　机械振动　振动图像 1.(2022·宁波模拟)为了交通安全,常在公路上设置减速带,减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。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。如果某路面上减速带的间距为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(　D　) A.当汽车以5 m/s的速度行驶时,其振动频率为2 Hz B.汽车速度越大,颠簸就越厉害 C.当汽车以3 m/s的速度行驶时最不颠簸 D.当汽车以3 m/s的速度行驶时颠簸最厉害 解析:当汽车以5 m/s的速度行驶时,其振动周期为T== s=0.3 s,振动频率为f=≈3.3 Hz,故A错误;汽车的固有周期为T固==0.5 s,所以当汽车的速度v′ == m/s=3 m/s 时,汽车达到共振,颠簸最厉害,故B、C错误,D正确。 2.某科幻电影中有一种地心车,不需要额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端,不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦,乘客和车的运动为简谐运动,则(　D　) A.乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的 B.乘客到达地心时的速度最大,加速度最大 C.乘客只有在地心处才处于完全失重状态 D.乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比 解析:乘客做简谐运动的回复力是由地球对乘客的万有引力提供的,故A错误;乘客到达地心时的速度最大,加速度为零,因为地心处乘客所受引力的合力为零,故B错误;乘客只受地球引力的作用,全程处于完全失重状态,故C错误;乘客做简谐运动,地心处为平衡位置,由简谐运动的受力特点可知,乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比,故D正确。 3.如图甲所示是用沙摆演示振动图像的实验装置,此装置可视为摆长为L的单摆,沙摆的运动可看作简谐运动,实验时在木板上留下图甲所示的结果。若用手拉木板做匀速运动,速度大小为0.20 m/s。图乙所示的一段木板的长度为0.60 m,重力加速度g取10 m/s2,那么这次实验所用沙摆对应的单摆长L约为(　D　) A.2.0 m B.1.5 m C.1.0 m D.0.57 m 解析:由题图乙可知,沙摆的周期T= s=1.5 s,根据T=2π得, l=≈0.57 m,故D正确。 4.(2021·浙江1月选考卷)(多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率,工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置,如图甲、乙所示。则(　AD　) A.针对不同树木,落果效果最好的振动频率可能不同 B.随着振动器频率的增加,树干振动的幅度一定增大 C.打击杆对不同粗细树干打击结束后,树干的振动频率相同 D.稳定后,不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同 解析:不同的树木,它的固有频率可能不同,所以落果效果最好的振动频率可能不同,A正确;根据共振曲线可知,增大驱动力频率,树干振动的幅度也可能减小,B错误;打击杆对不同粗细树干打击结束后,树干的振动频率等于自身的固有频率,则树干的振动频率可能不同,C错误;树干在振动器的振动下,做受迫振动,则稳定后,不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同,D正确。 5.(多选)如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像,下列说法正确的是(　BD　) A.A时刻摆球的动能等于B时刻的动能 B.A时刻摆球的势能等于B时刻的势能 C.A时刻摆球的机械能等于B时刻的机械能 D.A时刻摆球的机械能大于B时刻的机械能 解析:单摆做阻尼振动,因此其机械能不断减小,选项D正确,C错误;由题图可看出A、B两时刻单摆的位移相同,即在同一位置,势能相同,选项B正确;因机械能越来越小,A、B两时刻的势能相等,所以B时刻动能比A时刻小,选项A错误。 6.(2022·金华十校模拟)如图所示,用一原长为L的弹性细绳一端固定,另一端连接一质量为m的小球,将小球向右拉开,使弹性细绳与竖直方向成一个小角度后,从A点静止释放,此时弹性细绳处于原长状态,此后小球做来回摆动,B点(图中未画出)为小球摆至左侧最高点。不计空气阻力,小球可视为质点,弹性细绳始终处于弹性限度内,其弹力与形变量关系满足胡克定律,则下列说法正确的是(　C　) A.静止释放瞬间,小球的加速度方向水平向左 B.小球摆动过程中机械能守恒,B点与A点等高 C.若仅改用长为L的不可伸长的细绳,该摆动装置的周期将变化 D.若仅改用长为L的不可伸长的细绳,小球摆至左侧最高点时细绳拉力为零 解析:静止释放瞬间,弹性细绳处于原长状态,小球只受重力作用,加速度方向竖直向下,A错误;小球摆动过程中除受重力,还受弹性细绳的拉力,拉力对小球做负功,小球的机械能减小,B错误;若仅改用长为L的不可伸长的细绳,该摆动装置的周期将减小,C正确;若仅改用长为L的不可伸长的细绳,小球摆至左侧最高点时,小