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专题10 机械振动
一、单选题
1.(2023上·广东汕尾·高二统考期末)先将弹簧一端与手机相连,再将另一端固定在水平横杆上让手机下垂,手机的质量为m。将手机由静止状态竖直下拉一小段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系(取竖直向上为加速度的正方向),如图所示,g为重力加速度,则( )
A.1s末弹簧的弹力大小为,方向竖直向下
B.1s末弹簧的弹力大小为,方向竖直向上
C.a、c对应的时刻手机的运动速度相同
D.从a到c对应的时间为半个周期
2.(2023上·广东东莞·高二统考期末)惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图所示为摆钟里摆的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母通过沿摆杆上下移动,可以调节摆的摆长。下列说法正确的是( )
A.螺母向上移动,摆的周期变小,摆动加快 B.螺母向上移动,摆的周期变大,摆动减慢
C.螺母向下移动,摆的周期变大,摆动加快 D.螺母向下移动,摆的周期变小,摆动减慢
3.(2022上·广东深圳·高二统考期末)如图所示为路面共振破碎机,用于旧水泥路面破碎。破碎机工作锤头上装有专用传感器,感应路面的振动反馈,由电脑自动调节振动频率,激发锤头下水泥路面局部范围产生共振,从而将水泥路面击碎。结合你所学的知识判断以下说法正确的是( )
A.水泥路面的固有频率随着锤头振动频率的变化而变化
B.锤头周期性击打水泥路面停止工作后,水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小
C.锤头振动频率越高,水泥路面的振动幅度越大,效果越好
D.调节锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时,水泥路面的振动幅度最大,效果最好
4.(2022上·广东中山·高二统考期末)铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过钢轨接缝处时,车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。每根普通钢轨长为L,列车固有振动周期为T。下列说法正确的是( )
A.列车的最佳行驶速率为
B.列车以速率v匀速行驶时,做受迫振动的频率为Lv
C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行
5.(2022上·广东茂名·高二统考期末)如图所示,长度为L的轻绳上端固定在O点,下端系一小球(小球可以看成质点)。在O点正下方的P点固定一颗小钉子。现将小球拉到点A处,轻绳被拉直,然后由静止释放小球。点B是小球运动的最低位置,点C(图中未标出)是小球能够到达的左方最高位置。已知点A与点B之间的高度差为h,。A、B、P、O在同一竖直平面内。小球第一次从A点到B点所用时间为,小球第一次从B点到C点所用时间为,已知,、与之间的夹角很小。则的长度为( )
A. B. C. D.
6.(2022上·广东·高二校联考期末)图1为水平方向的弹簧,一端固定,另一端栓结一个小球,在水平横杆上运动,摩擦均不计,弹簧原长位置为B点,A和C为左右两边的运动最远点,以B点为坐标原点,该运动位移-时间图像如图2,则( )
A.AC距离为5cm B.从A到C的时间为6秒
C.从B到C做匀减速运动 D.从C到B弹性势能转化为动能
7.(2022上·广东梅州·高二大埔县虎山中学统考期末)如图甲所示,水平的光滑杆左端固定一轻质弹簧,一个小球穿过杆与弹簧的另一端拴接,已知小球的质量为,弹簧的劲度系数为,将小球沿水平方向拉至某一位置后由静止释放,小球的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.小球的振动频率为
B.小球的振幅是
C.图中A点对应的时刻,小球的速度方向指向轴的负方向
D.图中A点对应的时刻,小球的加速度大小为,方向指向x轴的负方向
8.(2022上·广东深圳·高二校考期末)一单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图所示。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,。对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A.单摆的周期T=3s,振幅A=8cm
B.单摆的摆长约为1.0m
C.从t=0.5s到t=1.0s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D.从t=1.0s到t=1.5s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
9.(2022上·广东东莞·高二统考期末)把一调准的摆钟从东莞移到北京后,下列说法正确的是( )
A.摆动周期变长了,要调准需增加摆长
B.摆动周期变长了,要调准需缩短摆长
C.摆动周期变短了,要调准需增加摆长
D.摆动周期变短了,要调准需缩短摆长
二、多选题
10.(2022上·广东深圳·高二统考期末)固定光滑圆弧面上有一个小球,将它从最低点移开一小段距离,时刻将小球由静止释放,小球以最低点为平衡位置左右振动。已知圆弧半径,当地的重力加速度大小,,下列哪