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高三一轮复习机械振动练习
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1.(多选)做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,相同的物理量是( )
A.位移 B.速度 C.加速度 D.回复力
2、(多选)如图所示为受迫振动的演示装置,在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球,可以用一个单摆(称为“驱动摆”)驱动另外几个单摆。下列说法正确的是( )
A.某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时,速度可能不同而加速度一定相同
B.如果驱动摆的摆长为L,则其他单摆的振动周期都等于2π
C.如果驱动摆的摆长为L,振幅为A,若某个单摆的摆长大于L,振幅也大于A
D.如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长,则这个单摆的振幅最大
3、(多选)如图所示,两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍,弹簧振子做简谐运动的周期T=2π,式中m为振子的质量,k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍 B.物块甲的振幅等于物块乙的振幅
C.物块甲的最大速度是物块乙最大速度的 D.物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍
4、如图甲所示,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变化的图象如图乙所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2。对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A.单摆的摆长约为1.0 m
B.单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8cos(πt) cm
C.从t=0.5 s到t=1.0 s的过程中,摆球的重力势能逐渐
增大
D.从t=1.0 s到t=1.5 s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
5、如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知( )
A.振子的振动周期等于t1
B.在t=0时刻,振子的位置在a点
C.在t=t1时刻,振子的速度为零
D.在t=t1时刻,振子的速度最大
6、(多选)一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列叙述正确的是( )
A.质点的振动频率为4 Hz
B.在10 s内质点经过的路程是20 cm
C.在5 s末,速度为零,加速度最大
D.在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等
7、弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始计时,经过0.3 s,第一次到达点M,再经过0.2 s第二次到达点M,则弹簧振子的周期可能为( )
A.0.5s B.1.4 s C.1.6 s D.2 s
8、(多选)下列说法正确的是( )
A.摆钟走时快了必须调短摆长,才可能使其走时准确
B.挑水时为了防止水从桶中荡出,可以加快或减慢走路的步频
C.在连续均匀的海浪冲击下,停在海面的小船上下振动,是共振现象
D.部队要便步通过桥梁,是为了防止桥梁发生共振而坍塌
9、某实验小组用图甲所示的双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。测得图中细线长度均为,与水平方向夹角均为,小球两侧为光电计数器。
(1)用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示,则小球的直径__________。
(2)双线摆的等效摆长__________(用所测物理量的符号表示)。
(3)将摆球垂直于纸面向外拉开一个较小的角度后释放。启动光电计数器,光电计数器示数为“0”,由静止释放小球,小球每经过平衡位置时光电计数器计数一次。当小球第一次经过平衡位置时,用秒表开始计时,当光电计数器上显示的计数次数为时,测得所用的时间为,由此可知:单摆的振动周期__________。
(4)可测得当地的重力加速度__________(用符号表示)。
10、(海南)在同一地方,甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动,其振动图像如图所示,可知甲、乙两个单摆的摆长之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4
11、(2025甘肃)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为2m的小球A,质量为m的小球B,小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大
B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为g/2
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为mg/k
D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为2mg/k
12、(2025四川)如图所示,甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,从左至右摆长依次增加,小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度,由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时,小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点,同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则( )
A. 小球甲第一次回到释放位置时,小球丙加速度为零
B. 小球丁第一次回到平衡位置时,小球乙动能为零
C. 小球甲、乙振动周期之比为
D. 小球丙、丁的摆长之比为
13、(2025湖南)如图,在平面内,两波源分别置于A、B两点。时,两波源从平衡位置起振,起振方向相同且垂直于平面。频率均为。两波源持续产生振幅相同的简谐横波,波分别沿方向传播,波速均为。下列说法正确的是( )
A. 两横波的波长均为 B. 时,C处质点加速度为0
C. 时,C处质点速度不为0 D. 时,C处质点速度为0
14、(2025湖北)质量均为m的小球a和b由劲度系数为k的轻质弹簧连接,小球a由不可伸长的细线悬挂在O点,系统处于静止状态,如图所示。将小球b竖直下拉长度l后由静止释放。重力加速度大小为g,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。释放小球b后( )
A. 小球a可能会运动 B. 若小球b做简谐运动,则其振幅为
C. 当且仅当时,小球b才能始终做简谐运动
D. 当且仅当时,小球b才能始终做简谐运动
15、(2025河北)如图,截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上,两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮,静止在斜面体两侧,细绳与斜面平行。此外,两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连,且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离,然后松开。弹簧始终在弹性限度内,斜面倾角为,不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 左侧小物块沿斜面做简谐运动
B. 细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大
C. 右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等
D. 若增大,则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长
16、(2025上海)特雷门琴是世界第一件电子乐器。是世上唯一不需要身
体接触的电子乐器。已知人手靠近竖直天线时,音调变高,靠近水平天线时,声音变小;那么若想声波由图像①变成图像②,则人手( )
A.靠近竖直天线,远离水平天线 B.靠近竖直天线,靠近水平天线
C.远离竖直天线,远离水平天线 D.远离竖直天线,靠近水平天线
答案:1、ACD,2、ABD, 3、BCD,4、A,5、D,6、BCD,7、C,8、BD,9、(1)1.86
(2)Lsinθ+d/2,(3)2t/(n-1),(4)π2(n-1)2(Lsinθ+d/2)/t2. 10、C
11、BC,对于C,剪断后,小球A做简谐振动,最低点位置X1=3mg/k,平衡位置X0=2mg/k,最高点伸量为X2=mg/k
12、C,2T甲=T丙=1.5T乙=0.5T丁,
13、AD,根据题目条件求得,波长λ=4m,T=0.4S,A对,波从A传到C,t1=0.3S,t2=0.5S,0.4s时,B还没到C点,A到C点过0.1S,四分之一周期,正好处在振动最高点,速度为零,加速度负的最大,B错C对,,0.6S时,B波到达C点并振动0.1S,正处在最高点,此时A波正处在最低点,减弱区,X=0,D错,
14、AD,平衡位置,KX0=mg,X0=mg/k,向下拦L,说明振幅为L,B选项错,L无论多少大,b都会做简谐振动,C错,a要振动的条件是弹簧被压缩,KX1>mg,X1>mg/k,振幅
A=X1+X0>2mg/k,D正确,
15、AC,
左边,KX+F拉-mgsinθ=ma-----①,右边:mgsinθ+kx-F拉=ma-----②,整个系统①+②,2KX=2ma=F合=F回,左右两边都作简谐振动,A对,①-②得:2F拉=2mgsinθ,细绳的拉力为定值,B错,由于简谐振动的对称性,最高位置与最低位置对称,C对,F回=-KX,,本题F回=2KX=2ma,,对于D,t=T/2,与θ无关。本题若左右两边θ不同,不是简谐振动.
16、B
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