第十四章第一講課時(shí)跟蹤練

1、.第十四章 波與相對(duì)論第一講 機(jī)械振動(dòng)課時(shí)跟蹤練A組根底穩(wěn)固12019·株洲模擬彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在程度方向上的A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的選項(xiàng)是A振子在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度和加速度均為零B振子在通過O點(diǎn)時(shí)速度的方向?qū)l(fā)生改變C振子的加速度方向總跟速度方向相反D振子分開O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是減速運(yùn)動(dòng)，靠近O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是加速運(yùn)動(dòng)解析：彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在程度方向上的A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)，故A、B為最大位移處，速度為零，而加速度最大，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤；振子在通過O點(diǎn)時(shí)速度的方向不發(fā)生改變，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由簡諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知振子的加速度方向總跟位移的方向相反，跟振子的速度方向

2、有時(shí)一樣，有時(shí)相反，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤；振子分開O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與加速度方向相反，故為減速運(yùn)動(dòng)，振子靠近O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與加速度方向一樣，故為加速運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)D正確答案：D22019·萊蕪模擬如下圖，彈簧振子在振動(dòng)過程中，振子從a到b歷時(shí)0.2 s，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)速度一樣，假設(shè)它從b再回到a的最短時(shí)間為0.4 s，那么該振子的振動(dòng)頻率為A1 HzB1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz解析：由簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知：tOb0.1 s，tbc0.1 s，故0.2 s，解得T0.8 s，f1.25 Hz，選項(xiàng)B正確答案：B3多項(xiàng)選擇一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線如下圖，由圖可知

3、A質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 HzBt2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度最大C質(zhì)點(diǎn)的振幅為2 cmDt3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)所受合外力最大解析：由題圖可知，振動(dòng)周期為T4 s，因此振動(dòng)頻率f0.25 Hz，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在平衡位置時(shí)所受合外力為零，速度最大，加速度為零；質(zhì)點(diǎn)在最大位移處所受合外力最大，加速度最大，速度為零，因此選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大間隔 ，由圖可知，質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大間隔 為2 cm，振幅為2 cm，因此選項(xiàng)C正確答案：BC42019·聊城模擬下表記錄了某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系，假設(shè)該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固，那么驅(qū)動(dòng)力頻率/Hz3040506

4、07080受迫振動(dòng)振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60 HzB60 Hzf固70 HzC50 Hzf固60 HzD以上三個(gè)都不對(duì)解析：從如下圖的共振曲線，可判斷出f驅(qū)與f固相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越小；f驅(qū)與f固越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大并從中看出f驅(qū)越接近f固，振幅的變化越慢比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在5060 Hz范圍內(nèi)時(shí)，振幅變化最小，因此50 Hzf固60 Hz，即選項(xiàng)C正確答案：C52019·西安模擬如圖甲所示，豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)固定在圓盤上的T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)彈簧和小球，共同組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)圓盤靜止時(shí)，小球可穩(wěn)定振

5、動(dòng)現(xiàn)使圓盤以4 s的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球振動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定改變圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，其共振曲線振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系如圖乙所示，那么A此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為3 HzB此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為0.25 HzC假設(shè)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率不變D假設(shè)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，共振曲線的峰值將向右挪動(dòng)解析：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率一樣時(shí)，振幅最大，所以固有頻率約為3 Hz，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；受迫振動(dòng)的振動(dòng)周期由驅(qū)動(dòng)力的周期決定，所以圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；系統(tǒng)的固有頻率不變，共振曲線的峰值位置不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：A6一位游客在千島

6、湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動(dòng)可把游船浮動(dòng)簡化成豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng)，振幅為20 cm，周期為3.0 s當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊地面與甲板的高度差不超過10 cm時(shí)，游客能舒適地登船在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒適登船的時(shí)間是A0.5 s B0.75 sC1.0 s D1.5 s解析：由振動(dòng)周期T3.0 s、A20 cm知，游船做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程xAsin t20sint cm在一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)x10 cm時(shí)，解得t10.25 s，t21.25 s游客能舒適地登船的時(shí)間tt2t11.0 s，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤答案：C7多項(xiàng)選擇如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、

7、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象，由圖可知以下說法中正確的選項(xiàng)是A在t0.2 s時(shí)，彈簧振子的加速度為正向最大B在t0.1 s與t0.3 s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子在同一位置C從t0到t0.2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D在t0.6 s時(shí)，彈簧振子有最小的彈性勢能解析：t0.2 s時(shí)，彈簧振子的位移為正向最大值，而彈簧振子的加速度與位移大小成正比，方向與位移方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t0.1 s與t0.3 s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的位移一樣，選項(xiàng)B正確；從t0到t0.2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)，位移逐漸增大，加速度逐漸增大，加速度方向與速度方向

8、相反，彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；在t0.6 s時(shí)，彈簧振子的位移為負(fù)向最大值，即彈簧的形變量最大，彈簧振子的彈性勢能最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC8多項(xiàng)選擇2019·九江模擬如下圖，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)開場時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由振動(dòng)，測得其頻率為 2 Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240 r/min.那么A當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.5 sB當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)頻率是4 HzC當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，彈簧振子的振幅增大D當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，彈簧振子的振幅增大解析：現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240 r/min，驅(qū)動(dòng)力頻率為4 Hz，周期是0

9、.25 s當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.25 s，振動(dòng)頻率是4 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率減小，接近固有頻率2 Hz，彈簧振子的振幅增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確答案：BD92019·安陽模擬一個(gè)做簡諧振動(dòng)的彈簧振子，周期為T，振幅為A，振子從平衡位置第一次運(yùn)動(dòng)到x處所用的最短時(shí)間為t1，從最大的正位移處第一次運(yùn)動(dòng)到x處所用的最短時(shí)間為t2，那么t1與t2的大小關(guān)系是At1t2 Bt1t2Ct1t2 D無法判斷解析：振子從平衡位置到最大位移處，速度減小，振子從平衡位置第一次運(yùn)動(dòng)到x處的平均速度大于從最大的正位移處第一次運(yùn)動(dòng)到x處的平均速度，由t可知，t1t2，

10、選項(xiàng)B正確答案：B10.2019·長沙模擬如下圖，有一個(gè)擺長為l的單擺，現(xiàn)將擺球A拉離平衡位置一個(gè)很小的角度，然后由靜止釋放，A擺至平衡位置P時(shí)，恰與靜止在P處的B球發(fā)生正碰，碰后A繼續(xù)向右擺動(dòng)，B球以速度v沿光滑程度面向右運(yùn)動(dòng)，與右側(cè)的墻壁碰撞后以原速率返回，當(dāng)B球重新回到位置P時(shí)恰與A再次相遇，求位置P與墻壁間的間隔 d.解析：擺球A做簡諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其與B球發(fā)生碰撞后速度改變，但是擺動(dòng)的周期不變而B球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣，再次相遇的條件為B球來回所需要的時(shí)間為單擺半周期的整數(shù)倍，nn1，2，3，由單擺周期公式T2，解得d n1，2，3，答案： n1，2，3，B組才能提升11.201

11、9·青島模擬如下圖，圓弧AO是半徑為2 m的光滑圓弧面的一部分，圓弧與程度面相切于點(diǎn)O，AO弧長為10 cm，現(xiàn)將一小球先后從圓弧的點(diǎn)A和點(diǎn)B無初速度地釋放，到達(dá)底端O的速度分別為v1和v2，所經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1和t2，那么Av1v2，t1t2Bv1v2，t1t2Cv1v2，t1t2D上述三種都有可能解析：小球在滑動(dòng)中機(jī)械能守恒，易知v1v2，小球在圓弧面上的受力類似于單擺的受力，且AO弧長為10 cm，遠(yuǎn)小于圓弧的半徑，故小球的擺角很小，小球的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，而簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無關(guān)，這樣小球從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)O和從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)O的時(shí)間相等，t1t2，即選項(xiàng)B正確答案：B12.多項(xiàng)

12、選擇2019·長春模擬如下圖為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖象，以下說法中正確的選項(xiàng)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：由振動(dòng)圖象可知，兩單擺的周期一樣，根據(jù)T2可知甲、乙兩單擺的擺長相等，選項(xiàng)A正確；由題圖可知，甲擺的振幅為10 cm，乙擺的振幅為7 cm，甲擺的振幅比乙擺大，選項(xiàng)B正確；由于兩球的質(zhì)量不確定，所以兩球的機(jī)械能無法比較，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t0.5 s時(shí)，乙擺在負(fù)的最大位移處，所以乙擺有正向最大加速度，甲擺的位移為零，所以加速度為零，選項(xiàng)D正確答案：ABD13.多項(xiàng)選擇一彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，它

13、所受的回復(fù)力F隨時(shí)間t變化的圖象為正弦曲線，如下圖，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A在t從0到2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速運(yùn)動(dòng)B在t13 s和t25 s時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相反C在t25 s和t37 s時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，方向一樣D在t從0到4 s時(shí)間內(nèi)，t2 s時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)力做功的功率最大解析：在t從0到2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子所受的回復(fù)力增大，說明位移在增大，振子做減速運(yùn)動(dòng)，A說法錯(cuò)誤；從題圖中可以看出，在t13 s和t25 s時(shí)，振子所受的回復(fù)力大小相等，振子的速度大小相等，速度方向一樣，B說法錯(cuò)誤；從題圖中可以看出，在t25 s和t37 s時(shí)，回復(fù)力大小相等，方向一樣，那么彈簧振子的位移大小相等，方向一樣，C說法正確；從題圖中可以看出，t2 s時(shí)刻彈簧振子所受的回復(fù)力最大，振子的速度為零，那么回復(fù)力做功的功率為零，D說法錯(cuò)誤答案：ABD14.如下圖，兩木塊的質(zhì)量分別為m、M，中間彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧下端與M連接，m與彈簧不連接，現(xiàn)將m下壓一段間隔 釋放，它就上下做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過程中，m始終沒有分開彈