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第二章机械振动重难点检测卷-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册
一、单选题
1.在野钓时,如图所示的圆柱形浮漂只在重力和浮力的作用下沿竖直方向一上一下地振动,忽略钓鱼绳拉力的作用,可将这种振动视为简谐振动,其回复力为。已知河水的密度为,浮漂的横截面积为S,重力加速度为,则比例系数为( )
A. B. C. D.
2.如图所示为一质点做简谐运动的振动图像,下列说法正确的是( )
A.质点振动周期为0.4s
B.质点在0.8s内走过的路程为40cm
C.0至0.4s时间内,质点加速度始终沿x轴负方向
D.在0~0.2s时间内,速度方向与加速度方向相同
3.一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示,图中A点表示振子在某时刻的振动状态,在之后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.再经振子的动能达到最大
B.再经振子的势能达到最大
C.再经振子的加速度与此时的加速度相同
D.再经1s振子的速度与此时的速度相同
4.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在水平面上的M、N两点之间做简谐运动,规定水平向右方向为正方向。当振子向右运动到O点开始计时,振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.0.2s时振子的位移等于6cm B.0.6s至1.4s内振子通过的路程为24cm
C.0.4s时振子的速度最大 D.0.8s和1.6s时振子的速度相同
5.如图所示,并列悬挂两个相同的弹簧振子,分别将小球A、小球B向下拉至、位置,此时两球离开平衡位置的距离分别为和(均在弹簧弹性限度范围内)。先把小球A由静止释放,当A第一次到达平衡位置时,由静止释放小球B,则( )
A.小球A到达最高点时,小球B还没有到达平衡位置
B.在平衡位置时,小球A与小球B的动能相等
C.运动过程中,小球A和小球B的速度不可能相等
D.小球B比小球A总是滞后四分之一个周期
6.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,若用手拉木板做匀速运动,实验时细沙在木板上留下的情形如图(甲)所示。某次实验中,手拉木板的速度大小约为0.20m/s,测得图(乙)所示的一段木板的长度约0.60m,下列判断正确的是( )
A.图中的曲线是沙摆的运动轨迹
B.图中的曲线是细沙的运动轨迹
C.实验所用沙摆对应的摆长约为0.56m
D.实验所用沙摆对应的摆长约为2.25m
二、多选题
7.做简谐运动的物体经过A点时,加速度的大小是2m/s2;当它经过B点时,加速度的大小是 3m/s2。若AB之间的距离是15cm,平衡位置与A点的距离可能为( )
A.4cm B.15cm C.6cm D.30cm
8.振子在x轴上做简谐运动,振幅。M点坐标为,N点坐标为。振子经过M点时,加速度的大小为,方向指向N点,当它经过N点时,加速度的大小为,方向指向M点。下列说法正确的是( )
A.平衡位置的坐标是
B.振子的最大加速度大小为
C.经过M、N两点时速度方向一定相同
D.经过M、N两点时速度大小之比为
9.图甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图,图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F—t图像,其中F的最大值Fmax=1.02N,已知摆球质量m=100g,重力加速度g取9.8m/s2,π2取9.8,不计摆线质量及空气阻力。下列说法正确的是( )
A.单摆周期为0.8s
B.单摆摆长为0.16m
C.F的最小值Fmin=0.96N
D.若仅将摆球质量变为200g,单摆周期不变
10.如图所示,长度为的轻绳上端固定在O点,下端系一小球(小球可以看成质点)。在O点正下方,距O点处的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。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。当地的重力加速度为g,不计空气阻力及绳与钉子碰撞时的能量损失。下列说法正确的是( )
A.绳子碰钉子后瞬间绳子拉力变大 B.绳子碰钉子后瞬间速率变大
C.小球摆动的周期等于 D.小球摆动的周期等于
三、实验题
11.寒假期间,小华在家帮忙做家务时,发现了一锁头,他利用锁头代替摆球做了一个如图所示的单摆,来测量当地的重力加速度g。具体操作如下:
(1)静止时,锁头位于最低B处,用刻度尺测量细线的有效长度l,将锁头移至A处,使细线拉开一个小角度。
(2)静止释放锁头,待锁头摆动稳定后,用智能手机测量周期T,为了减小测量误差,当锁头运动到 处(填“A”或“B”)开始计时,并此时记为0次,当锁头第N次通过该处时,停止计时,显示时间为t,则周期T= 。
(3)改变细线的有效长度先后做两次实验,记录细线的有效长