微练(十八) 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（新教材新高考）

微练(十八)　机械振动 一、单项选择题 1.(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,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 2.关于单摆,下列说法正确的是 (　　) A.摆球受到的回复力是它所受的合力 B.摆球经过平衡位置时,所受的合力不为零 C.摆球的回复力等于重力和摆线拉力的合力 D.摆球在任意位置处,回复力都不等于重力和摆线拉力的合力 解析　摆球所受的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,不是摆球所受的合力,A项错误;摆球经过平衡位置时,回复力为零,但由于摆球做圆周运动,有向心力,合力不为零,方向指向悬点,B项正确;根据牛顿第二定律可知,摆球在最大位移处时,速度为零,向心加速度为零,重力沿摆线方向的分力等于摆线对摆球的拉力,回复力才等于重力和摆线拉力的合力;在其他位置时,速度不为零,向心加速度不为零,重力沿摆线方向的分力小于摆线对摆球的拉力,回复力不等于重力和摆线拉力的合力,C、D两项错误。 答案　B 3.如图甲所示,物体放在做简谐运动的振动平台上,并随平台上下振动而不脱离平台台面。若以向上的位移为正,物体的振动图像如图乙所示,在图像上取a、b、c、d四点,则 (　　) A.处于a状态时物体对振动平台的压力最小 B.处于b状态时物体对振动平台的压力最大 C.处于c状态时物体对振动平台的压力等于物体重力 D.处于d状态时物体对振动平台的压力最小 解析　由题图可知,物体处于a、c状态时,经过平衡位置,加速度为零,此时物体对振动平台的压力等于物体重力;物体处于b状态时,位于正向最大位移处,加速度达到负向最大值,此时物体处于失重状态,对振动平台的压力最小;物体处于d状态时,位于负向最大位移处,加速度达到正向最大值,此时物体处于超重状态,对振动平台的压力最大。故A、B、D三项错误,C项正确。 答案　C 4.如图所示,一个竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架下面连接一个弹簧和小球组成的振动系统,小球浸没在水中,当小球振动稳定时　 (　　) A.小球振动的频率与圆盘转速无关 B.小球振动的振幅与圆盘转速无关 C.圆盘的转速越大,小球振动的频率越大 D.圆盘的转速越大,小球振动的振幅越大 解析　小球振动的频率与圆盘转速有关,小球做受迫振动,小球振动频率等于圆盘转动的频率,圆盘的转速越大,小球振动的频率越大,A项错误,C项正确;小球振动的振幅与圆盘转速有关,圆盘转动的频率越接近小球和弹簧组成的系统的固有频率,小球的振幅越大,B、D两项错误。 答案　C 5.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,其振动周期也是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。 答案　A 6.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