【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2011屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 第1課時(shí) 簡諧運(yùn)動(dòng)及其圖象 受迫振動(dòng)練習(xí) 人教大綱版

1、第一章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波第1課時(shí) 簡諧運(yùn)動(dòng)及其圖象 受迫振動(dòng)圖71111 如圖7111所示為某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象，則下列說法中正確的是()A由圖可知，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是正弦曲線B振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在3.5 s時(shí)的位移大于1.5 s時(shí)的位移C質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為10 cmD質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)速度的方向相同解析：軌跡是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑，如彈簧振子的軌跡是直線，單擺的軌跡是圓弧，xt圖線是物體位移隨時(shí)間變化的曲線，不代表物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，A 錯(cuò)誤由簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在3.5 s時(shí)的位移等于1.5 s時(shí)的位移大小，B錯(cuò)誤質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離，為5 cm，C錯(cuò)誤質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)

2、和第4 s內(nèi)的速度方向均為正，D正確答案：D2. 圖7112如圖7112所示，彈簧振子的小球在B，C之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，O為BC間的中點(diǎn)，B，C間的距離為10 cm，則下列說法正確的是()A小球的最大位移是10 cmB只有在B、C兩點(diǎn)時(shí)，小球的振幅是5 cm，在O點(diǎn)時(shí)，小球的振幅是0C無論小球在任何位置，它的振幅都是5 cmD從任意時(shí)刻起，一個(gè)周期內(nèi)小球經(jīng)過的路程都是20 cm解析：簡諧運(yùn)動(dòng)中的平衡位置就是對稱點(diǎn)，所以O(shè)點(diǎn)是平衡位置小球的最大位移是5 cm或5 cm，故選項(xiàng)A是不正確的振幅是物體離開平衡位置的最大距離，反映的是振動(dòng)物體振動(dòng)的能力，并不說明物體一定在最大距離處，在O點(diǎn)的小球也能夠到達(dá)

3、最大距離處，所以小球在O點(diǎn)的振幅也是5 cm，故選項(xiàng)B是不正確的，選項(xiàng)C是正確的根據(jù)一次全振動(dòng)的概念，選項(xiàng)D是正確的答案：CD3 一個(gè)擺長約1 m的單擺，在下列的四個(gè)隨時(shí)間變化的驅(qū)動(dòng)力作用下振動(dòng)，要使單擺振動(dòng)的振幅盡可能增大，應(yīng)選用的驅(qū)動(dòng)力是()解析：單擺的周期為T2 s，驅(qū)動(dòng)力的頻率應(yīng)盡可能接近系統(tǒng)的固有頻率答案：C4. 圖7113將一個(gè)電動(dòng)傳感器接到計(jì)算機(jī)上，就可以測量快速變化的力，用這種方法測得的某單擺擺動(dòng)時(shí)懸線上拉力的大小隨時(shí)間變化的曲線如圖7113所示某同學(xué)由此圖象提供的信息作出的下列判斷中，正確的是()At0.2 s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)Bt1.1 s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)C擺球擺動(dòng)過程中

4、機(jī)械能減小D擺球擺動(dòng)的周期是T1.4 s解析：懸線拉力在經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)最大，t0.2 s時(shí)，F(xiàn)有正向最大值，故A選項(xiàng)正確，t1.1 s時(shí)，F(xiàn)有最小值，不在最低點(diǎn)，周期應(yīng)為T1.2 s，因振幅減小，故機(jī)械能減小，C選項(xiàng)正確答案：AC圖71145如圖7114所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖象，下列說法中正確的是()A甲、乙兩單擺的擺長相等B甲擺的振幅比乙擺大C甲擺的機(jī)械能比乙擺大D在t0.5 s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺解析：振幅可從題圖上看出甲擺大，故B對且兩擺周期相等，則擺長相等，因質(zhì)量關(guān)系不明確，無法比較機(jī)械能t0.5 s時(shí)乙擺球在負(fù)的最大位移處，故有正向最大加速度，所以正確答案為A、B、

5、D.答案：ABD6 (2010·天星百校聯(lián)盟沖刺卷)如圖7115所示的三個(gè)圖線分別是用不同的傳感器測出的不同物體的振動(dòng)圖線圖中記錄的聲帶振動(dòng)圖線總長和彈簧振子振動(dòng)的圖線總長都為10 cm，圖中心臟跳動(dòng)的圖線是某人的心電圖，方格紙每個(gè)小方格的寬度是0.5 cm，心電圖記錄儀拖動(dòng)方格紙的速度是1.8 cm/s.從三個(gè)圖線可知()圖7115A彈簧振子振動(dòng)具有周期性，而聲帶振動(dòng)和心臟跳動(dòng)不具有周期性B彈簧振子振動(dòng)和心臟跳動(dòng)具有周期性，而聲帶振動(dòng)不具有周期性C這三個(gè)物體振動(dòng)的共同特點(diǎn)是都具有周期性，最簡單的振動(dòng)是心臟跳動(dòng)D從心電圖可知此人的心率是67.5 次/分解析：觀察三個(gè)圖象，三個(gè)物體振動(dòng)

6、的共同特點(diǎn)是具有周期性，最簡單的振動(dòng)是彈簧振子的振動(dòng)，A、B、C錯(cuò)誤；心臟跳動(dòng)的圖線大約每隔3.2個(gè)小方格重復(fù)，心臟跳動(dòng)的周期為T3.2×0.5/1.8 s1.6/1.8 s，此人的心率是60/T67.5 次/分，D正確答案：D 1 做簡諧振動(dòng)的單擺，在擺動(dòng)的過程中()A只有在平衡位置時(shí)，回復(fù)力才等于重力和細(xì)繩拉力的合力B只有在最高點(diǎn)時(shí)，回復(fù)力才等于重力和細(xì)繩拉力的合力C小球在任意位置處，回復(fù)力都等于重力和細(xì)繩拉力的合力D小球在任意位置處，回復(fù)力都不等于重力和細(xì)繩拉力的合力解析：單擺在一個(gè)圓弧上來回運(yùn)動(dòng)，擺球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力沿懸線方向的分力和懸線拉力的合力提拱，而回復(fù)力是指重

7、力沿圓弧切線方向的分力擺球在平衡位置速度不為零，向心力不為零，而回復(fù)力為零，所以合力不是回復(fù)力；擺球在最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，向心力為零，合力等于回復(fù)力故選項(xiàng)B正確答案：B2.圖7116如圖7116所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細(xì)繩將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量當(dāng)細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中()A甲的振幅大于乙的振幅 B甲的振幅小于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速度 D甲的最大速度大于乙的最大速度解析：由題意可知，在細(xì)線未斷之前兩個(gè)彈簧所受到的彈力是相等的，所以當(dāng)細(xì)線斷開后，甲、乙兩個(gè)物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振幅是相等的，A、B錯(cuò)；兩物體在平

8、衡位置時(shí)的速度最大，此時(shí)的動(dòng)能等于彈簧剛釋放時(shí)的彈性勢能，所以甲、乙兩個(gè)物體的最大動(dòng)能是相等的，則質(zhì)量大的速度小，所以C對，D錯(cuò)本題考查了物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和能量守恒答案：C3. 圖7117某質(zhì)點(diǎn)在04 s的振動(dòng)圖象如圖7117所示，則下列說法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)沿振動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)B在01 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做初速度為0的加速運(yùn)動(dòng)C在04 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為40 cmD振動(dòng)圖象是從平衡位置開始計(jì)時(shí)的解析：振動(dòng)圖象是表示振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，它不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡物體做的是直線運(yùn)動(dòng)，它的位移隨時(shí)間變化，其xt圖象是正弦曲線，故A選項(xiàng)是不正確的根據(jù)振動(dòng)的特點(diǎn)，物體在平衡位置時(shí)速度最大，在最大位移處速度

9、為0，在01 s內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)，故B選項(xiàng)也是不正確的由圖可知，t0時(shí)，x0，即質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處，因而振動(dòng)圖象是從平衡位置開始計(jì)時(shí)的，D選項(xiàng)正確由圖可知，04 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)正好完成一次全振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)通過的路程為40 cm，C選項(xiàng)也是正確的答案：CD 4如圖7118所示，A、B分別為單擺做簡諧振動(dòng)時(shí)擺球的不同位置其中，位置A為擺球擺動(dòng)的最高位置，虛線為過懸點(diǎn)的豎直線以擺球最低位置為重力勢能零點(diǎn)，則擺球在擺動(dòng)過程中()圖7118A位于B處時(shí)動(dòng)能最大B位于A處時(shí)勢能最大C在位置A的勢能大于在位置B的動(dòng)能D在位置B的機(jī)械能大于在位置A的機(jī)械能解析：單擺在擺動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒在最高點(diǎn)重力勢能最大，在最低位

10、置時(shí)動(dòng)能最大故B正確，A錯(cuò)誤在B點(diǎn)EBEkBEpBEpA.故C正確，D錯(cuò)誤答案：BC5. 圖7119如圖7119兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動(dòng)力作用做受迫振動(dòng)時(shí)，則兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()A甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為8 HzB甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzC乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzD乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為72 Hz解析：根據(jù)受迫振動(dòng)發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，因?yàn)榧椎墓逃蓄l率接近驅(qū)動(dòng)力的頻率做受迫振動(dòng)物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以B選項(xiàng)正確答案：B6.圖7

11、120兩條等長的細(xì)線各懸掛一個(gè)重球，兩球的直徑相同，平衡時(shí)兩球剛好接觸，如圖7120所示，以ma、mb分別表示a、b球的質(zhì)量，將a球在兩線所在平面內(nèi)向左拉開很小的角度后釋放，碰撞后，兩球彈開，則()A如果ma1.1mb，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B如果ma0.9mb，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C無論是ma1.1mb，還是ma0.9mb，下一次碰撞都不可能發(fā)生在平衡位置右側(cè)D無論是ma1.1mb，還是ma0.9mb，下一次碰撞都不可能發(fā)生在平衡位置左側(cè)答案：CD圖71217甲、乙兩彈簧振子，振動(dòng)圖象如圖7121所示，則可知()A兩彈簧振子完全相同B兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F甲F乙2

12、1C振子甲速度為零時(shí)，振子乙速度最大D振子的振動(dòng)頻率之比f甲f乙12解析：從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比T甲T乙21，得頻率之比f甲f乙12，D正確；彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)k有關(guān)，周期不同，說明兩彈簧振子不同，A錯(cuò)誤；由于彈簧的勁度系數(shù)k不一定相同，所以兩振子所受回復(fù)力(Fkx)的最大值之比F甲F乙不一定為21，所以B錯(cuò)誤；對簡諧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析可知，在振子到達(dá)平衡位置時(shí)位移為零，速度最大；在振子到達(dá)最大位移處時(shí)，速度為零，從圖象中可以看出，在振子甲到達(dá)最大位移處時(shí)，振子乙恰到達(dá)平衡位置，所以C正確答案：CD8兩個(gè)等長的單擺，一個(gè)放在地面上，另一個(gè)放在高空，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)擺振動(dòng)n次的

13、時(shí)間內(nèi)，第二個(gè)擺振動(dòng)了(n1)次如果地球半徑為R，那么第二個(gè)擺離地面的高度為()AnR B(n1)R C. D.解析：設(shè)第二個(gè)擺離地面的高度為h，則距地心為(Rh)，此處的重力加速度為g，地球表面的重力加速度為g，由萬有引力定律：Gmg，Gmg，得，由單擺周期公式：T2 ，T2 所以 .解得第二個(gè)擺離地面的高度：h.答案：D 圖71229如圖7122所示，輕質(zhì)彈簧原長為l，勁度系數(shù)為k，一端固定于P點(diǎn)，另一端連有質(zhì)量為m1的正方體小盒，內(nèi)裝有一個(gè)質(zhì)量為m2的直徑恰與盒棱長相等的小球，將該裝置置于光滑水平面上或豎直放置，使其振動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是()A兩種放置方式，振動(dòng)周期相同B兩種放置方式，

14、P點(diǎn)到平衡位置等距離C兩種情況下，偏離平衡位置距離相同時(shí)，回復(fù)力相同D兩種情況下，偏離平衡位置距離相同時(shí)，沿彈簧軸向盒內(nèi)壁受到的壓力相同解析：簡諧運(yùn)動(dòng)的周期、頻率由系統(tǒng)本身決定，故A選項(xiàng)正確兩種裝置P點(diǎn)到平衡位置距離不相等，水平放置時(shí)，P點(diǎn)到平衡位置的距離為彈簧原長l，而豎直放置時(shí)，P點(diǎn)到平衡位置的距離為l，故B選項(xiàng)錯(cuò)由于F回kx，所以C選項(xiàng)正確偏離平衡位置距離相同時(shí)，F(xiàn)回，a相同，當(dāng)水平放置時(shí)，球受內(nèi)壁的力提供回復(fù)力，豎直放置時(shí)，回復(fù)力由球重力和內(nèi)壁的彈力的合力提供，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：AC10(2010·朝陽區(qū)模擬) 圖7123如圖7123所示為用頻閃照相的方法拍到的一個(gè)水平放置

15、的彈簧振子振動(dòng)情況甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20 mm處，放手后向右運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)的頻閃照片已知頻閃的頻率為10 Hz.求：(1)相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔t0、振動(dòng)的周期T0.(2)若振子的質(zhì)量為20 g，彈簧的勁度系數(shù)為50 N/m，則振子的最大加速度是多少？解析：(1)T0.1 s，即相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為t00.1 s振子從最大位移處運(yùn)動(dòng)到平衡位置經(jīng)歷時(shí)間為0.3 s，故振子振動(dòng)周期T01.2 s.(2)am50 m/s2答案：(1)0.1 s1.2 s(2)50 m/s211. 圖7124圖7124甲是一個(gè)單擺振動(dòng)的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置設(shè)擺球向右方向運(yùn)動(dòng)為正方向圖7124乙是這個(gè)單擺的振動(dòng)圖象根據(jù)圖象回答：(1)單擺振動(dòng)的頻率是多大？(2)開始時(shí)刻擺球在何位置？(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.86 m/s2，試求這個(gè)擺的擺長是多少？解析：(1)由單擺振動(dòng)圖象，T0.8 s故f1.25 Hz.(2)開始時(shí)刻小球在負(fù)方向最大位移處故開始時(shí)刻擺球在B點(diǎn)(3)根據(jù)公式T