高考物理總復(fù)習含答案：簡諧運動

12121121212【固習一選題、做簡諧振動的物體，振動周期為2s從振子經(jīng)過平衡位置時開始計時，那么當t=1.2s時，物體（）．正在做加速運動，且加速度逐漸增大．正在做加速運動，且加速度逐漸減小．正在做減速運動，且加速度逐漸增大．正在做減速運動，且加速度逐漸減小、做簡諧振動的物體，每一次通過同一位置時，都具有相同的（）A速度B加速度C．動D．回復(fù)力3、(2014上模)一個簡振動的彈簧振子，周期為T，幅為A，已知振子從平衡位置第一次運動到＝2處用的最短時間為t從最大的正位移處第一次運動到＝2處所用的最短時間為t，那么與t的小關(guān)系(At＝B．t＜tC．t＞tD．法判斷、如圖所示，一個彈簧振子在AB間簡諧振動，O平衡位置。以某時刻作為計時零點(t=0)過周，振子具有正方向的最大速度。那么圖中四個圖線中哪個能夠正確反映振子的振動情)、一個質(zhì)點在平衡位置點近做機械振動。若從點始計時，經(jīng)過3s質(zhì)第一次經(jīng)過M（如圖所示繼續(xù)運動，又經(jīng)s它二次經(jīng)過M點；則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需的時間是（）A.8sC.14s

103

s、如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個擺，其AE擺相。先讓A擺動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，則（）．其它各擺擺動周期跟A擺同．其它各擺振動振幅大小相同12121211111121121212111111211222221C．它各擺振動振幅大小不相同E擺幅大D．它擺振動周期大小不同D擺期最大BA

EC

D、一個彈簧振子做簡諧振動，周期為，t時振子不在平衡位置，經(jīng)過一段時間到t時刻，它的速度與時的速度大小相等、方向相同。若t<T/2則)．時刻振子的加速度一定跟t時大小相等、方向相反．在(+t)/2時，振子處在平衡位置．從t到時內(nèi)，振子的運動方向不變．從t到時內(nèi)，振子的回復(fù)力的方向不變、(a)演示簡諧振動圖象的裝置。當盛沙漏斗下面的薄木板N被速地拉出時，擺動著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時間變化的關(guān)系，板上的直線OO代表時間軸b)是兩個擺中的沙在各自木板上形成的曲線板N和板拉的速度

1和

v

2

的關(guān)系為

v=2v21

，則板N、N上曲線所代表的振動的周期T和T的系為（）A=T

B．

C．

D．/4、如圖所示A為在豎直輕彈簧上的小球，在豎直向下的恒力的用下，彈簧被壓縮到，現(xiàn)突然撤去力F，小球?qū)⒃谪Q直方向上開始運動，若不計空氣阻力，則下列中說法正確的是（）小球運動是簡諧運動小球在上升過程中，重力勢能逐漸增大小球在上升過程中，彈簧的形變量恢復(fù)到最初（指撤去力F的間）的一半時，小球的動能最大小球在上升過程中，動能先增大后減?。?2222．．1222210光滑的水平面上放有質(zhì)量分別為m和

的兩木塊，下方木塊與一勁度系數(shù)為的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如圖所示。已知兩木塊之間的最大靜摩擦力為f，使這兩個木塊組成的系統(tǒng)能像一個整體一樣地振動，系統(tǒng)的最大振幅為（）A

fk

B

2f3f4f．．kkk、如圖所示，一個彈簧振子在AB兩間簡諧運動O點為平衡位置，下列說法中正確有()．它在AB兩時動能為零．它經(jīng)過O點加速度方向要發(fā)生變化．它遠離O點作勻減速運動．它所受回復(fù)力的方向總跟它偏離平衡位置的位移方向相反12水平彈簧振子做簡諧運動的周期為，振子在t時的動量為p動能為，下列說法正確的是（）．如果振子在t時刻的動量也為p，則（－）最小值為．如果振子在t時刻的動能也為，（－t）最小值為．在半個周期的時間內(nèi)，彈簧的彈力的沖量一定為零．在半個周期的時間內(nèi)，彈簧的彈力的功一定為零13將個力傳感器接到計算機上可以測量快速變的力這種方法測得的某單擺擺動時懸線上拉力的大小隨時間變化的曲線如圖所示學(xué)此圖線提供的信息做出的下列判斷正確的是（）時球正經(jīng)過最低點時球正經(jīng)過最低點擺球擺動過程中機械能時而增大時而減小擺球擺動的周期是T=0.6s14如圖所示，將一個篩子用四根彈簧支起(后排的兩根彈簧未畫出，篩子上裝一個電動1212212122323偏心輪這就做成了一個共振篩作時偏心輪被電動機帶動勻速轉(zhuǎn)動而給篩子施加與偏心輪轉(zhuǎn)動周期相同的周期性驅(qū)動力做受迫振動一個共振篩其固有周期為，電動偏心輪的轉(zhuǎn)速是／min，在使用過程中發(fā)現(xiàn)篩子做受迫振動的振幅較小。已知增大偏心輪電動機的輸入電壓，可使其轉(zhuǎn)速提高；增加篩子的質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期。下列做法中可能實現(xiàn)增大篩子做受迫振動的振幅的是（）適當增大篩子的質(zhì)量．適當增大偏心輪電動機的輸入電壓．適當增大篩子的質(zhì)量同時適當增大偏心輪電動機的輸入電壓．適當減小篩子的質(zhì)量同時適當減小偏心輪電動機的輸入電壓15如圖所示物體放在輕彈簧上，沿豎直方向在AB之做諧運動。在物體沿方向由D點運動到C點兩點未在圖上標出）過程中，彈簧的彈性勢能減少了

J

，物體的重力勢能增加了

J

；則在這段過程中下列說法正確的是（A物體經(jīng)過點的運動方向是指向平衡位置的B物體的動能增加了4.0

J．點位置一定在平衡位置上．物體的運動方向可能是向下的16(2014山濟南模擬彈簧振子做簡諧運動，其振動圖象圖所示，()t、t時刻振子的速度大小相等，方向相反t、t時刻振子的加速度大小相等，方向相反t、t時刻振子的速度大小相,向相反t、t時刻振子的加速度大小相等，方向相同二、填題、如圖是豎直放置的彈簧振子不計空氣阻力時的振動情況。由圖可知：彈簧振子相平衡位置的位移x和間t的函數(shù)關(guān)系為；從圖位置開始計時，則位移x和時間的數(shù)關(guān)系為，在原圖上畫出該圖象。、一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像如圖所示，（1該質(zhì)點振動的振幅是，周期是s，初相是（2該質(zhì)點做簡諧運動的表達式為

當t1時質(zhì)點的位移是，內(nèi)過的路程是。3如所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子下振動，開始時不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子自由振動，測得其頻率為2Hz現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min則（）當振子穩(wěn)定時，它的振動周期是（2轉(zhuǎn)速為，簧振子的振幅最。

s；三計題貴州模擬）如圖所示，質(zhì)量＝0.5kg的架放水平地面上．勁度系＝的彈簧豎直放在框架中輕彈簧的上端和質(zhì)量m0.2kg物體C連一起，輕彈簧的下端連在框架的底部，物體在輕彈簧的上方靜止不動．現(xiàn)將物豎向下緩慢壓下距離x＝m釋放物體就框中沿豎直方向做簡諧運動運的程中，框架始終不離開地面，物體C始不碰撞框架B的部，已知重力加速度g10求當物體C運到最低點時，物體C加速度和此時物體B對地面的壓力．1242OMMbOMOM1242OMMbOMOM【案解】一選題、解析：1.2秒等于0.6個期，從子經(jīng)過平衡位置時開始計時，向上還是向下振動，沒有說，可以分別設(shè)開始計時向上（可以看圖中秒下（可以看圖中0.3秒振動，都在遠離平衡位置，即做減速運動，加速度逐漸增大。、BCD解析：每一次通過同一位置時，加速度、回復(fù)力都指向平衡位置，大小方向都相同；速度的大小相同，方向不同，速度不同，動能相同。故選BCD案B【解析振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動到x＝2處的平均速度大于從最大的正位移處第一次運動到＝A/處平均速度，由＝x/v可知，t＜t，選項B確．、解析：經(jīng)過期A圖子位移正的最大，速度為零A錯B圖子在平位置向下運動，具有負方向的最大速度B錯；圖子位移負的最大，速度為零錯D圖子在平衡位置向上運動，有正向最大速度D對故選D。、解析：由簡諧振動的對稱性可知，質(zhì)點由O，a；，→OM，→M；所用時間分別對應(yīng)相等。又因為開始計時時，質(zhì)點從點始運動方向不明確，故應(yīng)分為兩種情況討論）當質(zhì)點開始從O向右運動時，由題意得，

t

，2=2Mb

，1t=4OM

，所以有T=16s，故點第三次到達M點需時間t=t。OM（2當質(zhì)點開始從O點左運動，由題意得，

2

s2=2OMMb而

31t=s，以，43

，故質(zhì)點第三次到達M點需要時間為

t

=

10t2

s、AC解析：穩(wěn)定后受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，周期相等A、E擺相等，受迫振動的頻率等于其固有頻率時產(chǎn)生共振，所以E擺幅最大。21211222121122、ABC解析：經(jīng)過一段時間到t時刻，它的速度與t時的速度大小相等、方向相同，，可以畫出圖形如圖。振子t

、

t

2

時刻振子一定在平衡位置兩側(cè)于回復(fù)力方向始終指向平衡位置，加速度方向始終指向平衡位置A對，CD錯；根據(jù)對稱性知B；所以選項A、B、C確。、解析：由圖可知

ON1

2

，在木板運動距離時擺完一全振動（一個周期）1擺2完成2次振動2個周期兩的周期分別為T和T，

v1

1

，v2TON2

2

，

v=2v21

解得/4故選項D確。、ABD解析：顯然小球運動是簡諧運動A對；小球在上升過程中，重力勢能逐漸增大B對小球在上升過程中當彈簧恢復(fù)到初狀態(tài)之前體做加速度減小的加速運動在恢復(fù)到最初狀態(tài)時動能最大C錯當簧恢復(fù)到最初狀態(tài)之前速度增大之后做加速度增大的減速運動，動能先增大后減小D對故選。10C解析：設(shè)兩木塊在最大位移處（最大振幅A）的加速度為a，力為回復(fù)力，加速度

a=

1（1）對質(zhì)量m

的木塊，最大靜摩擦力為

f

為回復(fù)力，

f2

（2（1代入）解得最大振幅為

3fk、解析：在AB兩時速度為零，動能為零A對；平衡位置加速度為零，加速度方向始終指向平衡位置，經(jīng)過O點時加速度方向要發(fā)生變化B對它遠離O點時作加速度增大的減速運動，是變減速運動錯它所受回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，即總跟它偏離平衡位置的位移方向相反，D對故選。12D解析根據(jù)簡諧運動的時間上的期性和空間上的對稱性可知AB錯點在相隔半個周期的兩個時刻，速度一定是大小相等向相反，所以動能變化為零，由動能定理可知彈力做功一定為零D對根據(jù)動量定理，彈簧的彈力的沖量等于動量變化，而動量的變化介于零和2間，所以彈力的沖量應(yīng)介于零和mv之間。故選D13A解析：這是單擺與傳感器綜合的問題，單擺懸線拉力的大小隨時間也做周期性的變化，ts

時刻拉力最大，擺球正經(jīng)過最低點A對

t0.5

時刻拉力最小，擺球正處于最高點，t=1.1s擺球正經(jīng)過最高點，B錯從圖中可以看出，拉力的最大值隨時間在減小，最小值隨時間在增大說明小球動的最高點在降低最低點的速度在減小系的機械能在減小，錯從圖中可以看出周期約為D錯。故選A個最大值或最小值之間的時間才是一個周期14D固12固12解析當驅(qū)動力的頻率等于或接固有頻率時，共振篩振動得最厲害幅最大共篩的固有頻率為

1f=1.25

，電動偏心輪的轉(zhuǎn)動提供驅(qū)動力，其頻率f=

8060

=1.33Hz

，增大電壓可增大驅(qū)動力的頻率，增加篩子的質(zhì)量可降低其固有頻率，因此選項D確。15A解析：由于物體振動過程中重力勢能增加了，所以物體一定由D點向上運動D錯；物體振動過程中，物體和彈簧、地球組成的系統(tǒng)，動能、重力勢能、彈性勢能之和守恒，彈簧的彈性勢能減少了

J

物體的重力勢能增加了1.0

J

那么動能必定增加了

J

B錯誤；由D點向上運動，動能增加，一定是向平衡位置運動A對D點也一定在平衡位置以下，C。故選A。16【答案A【解析圖可以看出時振子處于同一位,移大小相同向一致–kx知回復(fù)力、加速度大小相等，方向一致；由振動的對稱性，知速度大小相等，方向相反，故A正B錯t、時振子處于平衡位置兩邊的對稱位置，位移大小相等，方向相反，由F–kx，知回復(fù)力加速度大小相同，方向相反；由振動的對稱性，知速度大小相等，方向相同，都沿軸方向，故、錯。二、填空題、

2

)(m)

，

t)(m)解析：分析圖，振幅0.05米、周期0.4秒算出角速度

=5

，初相位為

-

2

，從而寫出振動方程為

2

)(m)

。由左圖可知，從振子經(jīng)過平衡位置向上時開始計，振幅、周期與右圖均相同，初相位為零，從而寫出振動方程為

t)(m)

，圖像是典型的正弦函數(shù)。）

A2，s

，

2（2

2sin(

t)22

S解析）質(zhì)點的振動圖像可知

A2cm

，

0.8s

，

2（2

rad2

所以質(zhì)點做簡諧運動的表達式為

2sin(t)cm22將

t

代入簡諧運動的表達式求得位移為零，

x

。（或

t

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，質(zhì)點運動到平衡位置，即x1s內(nèi)通過的路

S0000000000）

T0.25s

（2）120r/min解析）簧振子的頻率

f

2振子

f

搖把

240r60

由于彈簧振子做受迫振動，所以當振子穩(wěn)定時，它的振動頻率是

，