内容正文:
高考复习顶层设计·物理
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微练(十八)
机械振动
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本部分内容讲解结束
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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
答案与解析
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
答案与解析
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