2015屆高考物理考點歸納復(fù)習(xí)訓(xùn)練題11

第67練單擺受迫振動和共振基礎(chǔ)過關(guān)一、單項選擇題（每小題只有一個選項符合題意）1．關(guān)于單擺在做簡諧振動時回復(fù)力的說法中，正確的是（）A．?dāng)[球所受的回復(fù)力是重力和擺線對擺球拉力的合力B．C．球經(jīng)過平衡位置時，所受合力為零D．?dāng)[球所受回復(fù)力是重力沿切線方向的分力，重力的另一個分力小于或等于擺線對擺球的拉力2．一單擺做小角度擺動，其振動圖像如圖，以下說法正確的是（）A．t1時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小B．t2時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小C．t3時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最大D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大3．如圖所示，固定曲面是一段半徑為R的光滑圓弧形成的，圓弧與水平方向相切于點，現(xiàn)將一小物體先后從斜面頂端C和斜面圓弧中點D處由靜止釋放，到達斜曲面底端時的速度分別為v1和v2，所需時間為t1和t2，以下說法正確的是（）A．v1＞v2，t1=t2B．v1＞v2，t1＞t2C．v1＜v2，t1＝t2D．v1＜v2，t1＞t24．在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼（翅膀）很快就抖動起來，而且越抖越厲害.后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法，解決了這一問題.在飛機機翼前裝置配重桿的目的主要是（）A．加大飛機的慣性 B．使機體更加平衡C．使機翼更加牢固 D．改變機翼的固有頻率5．如圖是甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖像，則下列說法中正確的是（）A．甲、乙兩擺的振幅之比為2∶1B．t=2s時，甲擺的重力勢能達到最大，乙擺的動能達到最大C．甲、乙兩擺的擺長之比為4∶1D．甲、乙兩擺擺球在最低點時的向心加速度大小一定相等二、多項選擇題（每小題有多個選項符合題意）6．有一個單擺，原來的周期是2s.在下列情況下，對周期變化的判斷正確是（）A．?dāng)[長減為原來的1/4，周期也減為原來的1/4B．?dāng)[球的質(zhì)量減為原來的1/4，周期不變C．振幅減為原來的1/4，周期不變D．重力加速度減為原來的1/4，周期變?yōu)樵瓉淼?倍7．用彈簧支起的篩子上裝有一個電動偏心輪，它轉(zhuǎn)動一周給篩子一個驅(qū)動力，這就做成了一個共振篩子做自由振動時，完成10次全振動用15s.在某電壓下，電動偏心輪轉(zhuǎn)速是36t/min，已知降低電壓或升高電壓可以使偏心輪轉(zhuǎn)速降低或提高，增、減篩子的質(zhì)量可減小、增大篩子的固有頻率，要使篩子的振幅增大，可行的辦法是（）A．提高輸入電壓 B．降低輸入電壓C．增加篩子質(zhì)量 D．減小篩子質(zhì)量8．一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，如圖甲所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動.勻速轉(zhuǎn)動把手時，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力，使振子做受迫振動.把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期.若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖乙所示.當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖線如圖丙所示.若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則（）A．由圖線可知Ta=4sB．由圖線可知T0=8sC．當(dāng)T在4s附近時，Y顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時，Y很小D．當(dāng)T在8s附近時，Y顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時，Y很小9．輔設(shè)鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運行列車經(jīng)過軌端接縫處時，車輪就會受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長度相等，所以這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動.普通鋼軌長為12.6m，列車固有振動周期為0.315s.下列說法正確的是（）A．列車的危險速率為40m/sB．列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C．列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D．增加鋼軌的長度有利于列車高速運行三、計算或論述題10．在相同時間內(nèi)單擺甲做了10次全振動，單擺乙做了6次全振動，兩個單擺的擺長差△L=16cm，求擺長L1和L2各為多少？11．汽車在一條起伏不平的公路上行駛，路面上凸起處相隔的距離大約都是16m，汽車的車身是裝的彈簧上，當(dāng)汽車以8m/s的速度行駛時，車身起伏得最激烈，則車身與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)的固有頻率是多少？12．如圖所示，很長的細(xì)線C系著一個小球A做成單擺，在其懸點O處還固定另一細(xì)繩d，串在繩子上的小球B能沿繩子下滑，現(xiàn)將A球偏離垂線d一個很小的角度θ，B球停在懸點O處，使它們同時無初速開始運動，假如A和B正好能相碰，求B和繩子之間的摩擦力與B球的重力之比.能力提升13．如圖所示是一個單擺的共振曲線（g取π2m/s2）()A．此單擺的擺長約為2.8mB．此單擺的周期約為0.3sC．若擺長增大，共振曲線的峰將向右移動D．若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動14．一輛小車裝一單擺，小車放在光滑的不平面上，如圖所示.開始時將擺球拉至某一高度（小球和擺球都靜止）.當(dāng)將擺球無初速釋放后，做自由擺動時（）A．在擺動過程中，擺繩的拉力對擺球不做功B．不計空氣阻力，擺球上升的最大高度等于開始釋放時的高度C．在擺動過程中，地面對小車的彈力保持不變D．小球擺至最高點時，小車的速度為零15．如圖小球A，B的質(zhì)量分別為mA，mB，且mB=2mA，現(xiàn)把小球A由平衡位置O拉到其懸線與豎直方向成α角（cosα=0.9875）輕輕釋放.A球擺向O時與靜止在那里的B球發(fā)生正碰，碰后A球以碰前速率的1/3返回，球B在光滑水平軌道上運動，又滑上傾角為30°的光滑斜軌道（軌道足夠長）.則水平光滑軌道的長度x應(yīng)滿足什么條件才能使小球B從斜面上返回后正好與小球A在平衡位置O處迎面相碰？（已知擺長L=1m，g取10m/s2，π≈）

第67練單擺受迫振動和共振1．D解析擺球受重力和繩子的拉力，擺球所受回復(fù)力是重力沿切線方向的分力，重力的另一個分力與擺線對擺球的拉力的合力提供小球做圓周運動的向心力.2．D解析由振動圖線可看出，t1時刻和t3時刻小球偏離平衡位置的位移最大，此時其速度為零，懸線對它的拉力最小，故AC錯；t2和t4時刻小球位于平衡位置，其速度最大，懸線的拉力最大，故B錯，D對.3．A解析將小球沿圓弧的運動，看做單擺模型，利用單擺的等時性求解.4．D5.A6.BCD7.AC8.AC解析圖2是彈簧未加驅(qū)動力時的周期，故由圖線讀出的周期為某振動的固有周期，即T0=4s，圖3是彈簧振子在驅(qū)動力作用下的振動力圖線，做受迫振動的物體，其振動的周期等于驅(qū)動力的周期，即T=8s.當(dāng)受迫振動的周期與驅(qū)動力的周期相同時，其振幅最大；當(dāng)周期差別越大，其運動振幅越小，由以上分析可知，正確選項為AC.9．AD解析共振的條件是驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率，由可求出危險車速為40m/s，故選項A正確.列車過橋需要減速，是為了防止橋與火車發(fā)生共振現(xiàn)象，故選項B錯誤.10．又解得到11．驅(qū)動力的周期，此時車發(fā)生共振現(xiàn)象，則T固=T，所以12．B球下落規(guī)律為，A球擺到最低點時間應(yīng)該為的奇數(shù)倍，13．AD14.BD15.B與A在O點迎面相碰