第十二章 机械振动和机械波-【高考领航】2024高考物理大一轮复习课时作业word（新教材，人教版）

限时规范训练(41)　机械振动 [基础巩固题组] 1.(多选)如图所示，弹簧振子在C、B间做简谐运动，O点为其平衡位置，则(　　) A.物块在由C点运动到O点的过程中，回复力逐渐增大 B.物块在由O点运动到B点的过程中，速度不断增大 C.物块在O点加速度最小，在B点加速度最大 D.物块通过平衡位置O点时，动能最大，势能最小 解析：CD　物块在由C点运动到O点的过程中，位移减小，由回复力公式F＝－kx，可知，回复力逐渐减小，A错误；物块在由O点运动到B点的过程中，回复力做负功，动能转化为势能，所以速度不断减小，B错误；由牛顿第二定律和回复力公式可知，物块的位移越大加速度越大，位移越小加速度越小，所以物块在O点加速度最小，在B点加速度最大，C正确；由简谐运动的规律可知，物块通过平衡位置O点时，速度最大，所以动能最大，势能最小，在最大位移处，速度最小(为零)，动能最小，势能最大，D正确。 2．一质点做简谐运动的振动方程是x＝2sin cm，则(　　) A.在0至0.02 s内，质点的速度与加速度方向始终相同 B.在0.02 s时，质点具有沿x轴正方向的最大加速度 C.在0.035 s时，质点的速度方向与加速度方向均沿x轴正方向 D.在0.04 s时，质点所受回复力最大，速度方向沿x轴负方向 解析：B　本题考查对简谐运动位移与时间关系函数的理解。由振动方程可知，振幅A＝2 cm，T＝0.04 s，初相位φ＝，即t＝0时，质点位于正向最大位移处，在0至0.01 s内，速度与加速度方向相同，0.01 s至0.02 s内，速度与加速度方向相反，选项A错误；在0.02 s时，质点在负向最大位移处，具有正向最大加速度，选项B正确；在0.035 s时，质点从平衡位置向最大位移处运动，速度方向沿x轴正方向，加速度方向沿x轴负方向，选项C错误；在0.04 s时，质点回到正向最大位移处，回复力最大，速度为零，选项D错误。 3.(多选)一个单摆在地面附近做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则(　　) A.此单摆的固有周期为2 s B.此单摆的摆长约为1 m C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动 解析：ABD　由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz，固有周期为2 s；再由T＝2π ，得此单摆的摆长约为1 m；若摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰将向左移动，故选项A、B、D正确。 4.如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。观察B、C、D摆的振动发现(　　) A.C摆的频率最小　 B.D摆的周期最大 C.B摆的振幅最大 D.B、C、D的振幅相同 解析：C　由A摆摆动从而带动其他3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其他各摆振动周期跟A摆相同，频率也相等，故A、B错误；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于B摆的固有频率与A摆的频率相同，故B摆发生共振，振幅最大，故C正确，D错误。 5．如图是质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时的图像，下列说法错误的是(　　) A.甲、乙两物体的振幅分别是2 m和1 m B.甲的振动频率比乙的大 C.前2 s内，两物体的加速度均为负值 D.第2 s末，甲的速度最大，乙的加速度最大 解析：A　由题图知，甲、乙两物体的振幅分别为2 cm和1 cm，A错误；8 s内甲完成2次全振动，乙完成1次全振动，甲的振动频率比乙的大，B正确；前2 s内，甲、乙的位移均为正，所以加速度均为负值，C正确；第2 s末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移处，加速度最大，D正确。 6．(多选)简谐运动的振动图像可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子的水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A.只有在纸带匀速的条件下，才可以用纸带通过的距离表示时间 B.t＝0时，振子在平衡位置右侧最大位移处 C.振子的振动方程为x＝10sin cm D.若纸带运动的速度为4 cm/s，则小球振动一个周期时，纸带运动了40 cm 解析：AC　纸带匀速运动时，由x＝vt知，位移与时间成正比，因此在匀速运动的条件下，可以用纸带通过的距离表示时间，故A正确；根据题意可知，取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，由图乙可知t＝0时，振子在平衡位置左侧最大位移处，故B错误；如图乙可知，振幅为10 cm，周期