新課標(biāo)2025版高考物理一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤檢測四十七機(jī)械振動(dòng)

課時(shí)跟蹤檢測（四十七）機(jī)械振動(dòng)1．做簡諧運(yùn)動(dòng)的單擺，其擺長不變，若擺球的質(zhì)量增加為原來的eq\f(9,4)倍，擺球經(jīng)過平衡位置的速度減為原來的eq\f(2,3)，則單擺振動(dòng)的()A．周期不變，振幅不變 B．周期不變，振幅變小C．周期變更，振幅不變 D．周期變更，振幅變大解析：選B由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，當(dāng)擺長l不變時(shí)，周期不變，C、D錯(cuò)誤；由機(jī)械能守恒定律可知eq\f(1,2)mv2＝mgh，其搖擺的高度與質(zhì)量無關(guān)，因擺球經(jīng)過平衡位置的速度減小，則最大高度減小，故振幅變小，B正確，A錯(cuò)誤。2．(2024·浙江1月選考)(多選)為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性獨(dú)創(chuàng)了用打擊桿、振動(dòng)器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則()A．針對不同樹木，落果效果最好的振動(dòng)頻率可能不同B．隨著振動(dòng)器頻率的增加，樹干振動(dòng)的幅度肯定增大C．打擊桿對不同粗細(xì)樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動(dòng)頻率相同D．穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動(dòng)頻率始終與振動(dòng)器的振動(dòng)頻率相同解析：選AD依據(jù)共振產(chǎn)生的條件可知，當(dāng)振動(dòng)器的振動(dòng)頻率等于樹木的固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，此時(shí)落果效果最好，而不同的樹木的固有頻率不同，針對不同樹木，落果效果最好的振動(dòng)頻率可能不同，A正確；當(dāng)振動(dòng)器的振動(dòng)頻率等于樹木的固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，此時(shí)樹干振動(dòng)的幅度最大，則隨著振動(dòng)器頻率的增加，樹干振動(dòng)的幅度不肯定增大，B錯(cuò)誤；打擊桿對不同粗細(xì)樹干打擊時(shí)，為產(chǎn)生共振，打擊桿的振動(dòng)頻率不相同，則打擊結(jié)束后，樹干的振動(dòng)頻率肯定是不相同的，C錯(cuò)誤；樹干在振動(dòng)器的振動(dòng)下做受迫振動(dòng)，則穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動(dòng)頻率始終與振動(dòng)器的振動(dòng)頻率相同，D正確。3.如圖所示，房頂上固定一根長2.5m的細(xì)線沿豎直墻壁垂到窗沿下，細(xì)線下端系了一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。打開窗子，讓小球在垂直于窗子的豎直平面內(nèi)小幅度搖擺，窗上沿到房頂?shù)母叨葹?.6m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則小球從最左端運(yùn)動(dòng)到最右端所用的最短時(shí)間為()A．2.0πs B．0.4πsC．0.6πs D．1.2πs解析：選B小球的搖擺可視為單擺運(yùn)動(dòng)，擺長為線長時(shí)對應(yīng)的周期：T1＝2πeq\r(\f(l1,g))＝πs，擺長為線長減去墻體長時(shí)對應(yīng)的周期T2＝2πeq\r(\f(l1－l2,g))＝0.6πs，故小球從最左端到最右端所用的最短時(shí)間為t＝eq\f(T1＋T2,4)＝0.4πs，B正確。4．(2024·江蘇高考)如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B，在水平光線下，圓盤的轉(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子O和P，以O(shè)為原點(diǎn)在豎直方向上建立x坐標(biāo)系。t＝0時(shí)從圖示位置沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，角速度為ω，則P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為()A．x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(π,2))) B．x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2)))C．x＝2Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(π,2))) D．x＝2Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2)))解析：選B影子P做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為R，以向上為正方向，設(shè)P的振動(dòng)方程為x＝Rsin(ωt＋φ)，當(dāng)t＝0時(shí)，P的位移為R，代入解得φ＝eq\f(π,2)，則P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2)))，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。5．(2024·青島調(diào)研)如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在光滑水平面上的A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，A、B為分居O點(diǎn)左右兩側(cè)的對稱點(diǎn)。取水平向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t變更的正弦曲線如圖乙所示，下列說法正確的是()A．t＝0.6s時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6cm處B．振子在t＝0.2s和t＝1.0s時(shí)的速度相同C．t＝1.2s時(shí)，振子的加速度方向水平向右D．t＝1.0s到t＝1.4s的時(shí)間內(nèi)，振子的加速度和速度都漸漸增大解析：選C由題圖可知，彈簧振子的振幅為0.12m，周期為1.6s，所以ω＝eq\f(2π,T)＝1.25πrad/s，結(jié)合振動(dòng)圖像得，振動(dòng)方程為x＝0.12sin(1.25πt)m，在t＝0.6s時(shí)，振子的位移x1＝0.12sin(1.25π×0.6)m＝6eq\r(2)cm，A錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖像可知，t＝0.2s時(shí)振子從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，t＝1.0s時(shí)振子從平衡位置向左運(yùn)動(dòng)，速度方向不同，B錯(cuò)誤；t＝1.2s時(shí)，振子到達(dá)A處，振子的加速度方向水平向右，C正確；t＝1.0s到t＝1.2s的時(shí)間內(nèi)振子向負(fù)向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度減小，加速度增大；t＝1.2s到t＝1.4s時(shí)間內(nèi)振子從負(fù)向最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，則速度增大，加速度減小，D錯(cuò)誤。6.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一物塊，取物塊靜止時(shí)所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，向下為正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。現(xiàn)將物塊豎直向下拉到A位置后由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力。已知物塊的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，A位置的坐標(biāo)為x1，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．該簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為2x1B．在隨意eq\f(1,4)周期內(nèi)物塊通過的路程肯定等于x1C．物塊在A位置時(shí)所受的回復(fù)力大小為kx1D．物塊到O位置時(shí)的動(dòng)能為eq\f(1,2)kx12－mgx1解析：選C該簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為x1，A錯(cuò)誤；物塊運(yùn)動(dòng)過程中，靠近平衡位置時(shí)運(yùn)動(dòng)比較快，遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)運(yùn)動(dòng)比較慢，所以在不經(jīng)過平衡位置的eq\f(1,4)周期內(nèi)物塊通過的路程小于x1，B錯(cuò)誤；物塊在O位置時(shí)受力平衡，有kx0＝mg，x0為彈簧伸長量，在A位置時(shí)所受的回復(fù)力大小為F＝k(x0＋x1)－mg＝kx1，C正確；物塊從A位