高考物理總復(fù)習(xí)專題十二機械振動光學(xué)第1講機械振動、振動圖像練習(xí)含答案

知識鞏固練1.某質(zhì)點做簡諧運動的振幅為A，周期為T，則質(zhì)點在T6時間內(nèi)的最大路程是()A.1.5AB.AC.0.5AD.0.2A【答案】B【解析】由簡諧運動的特點可知，質(zhì)點在平衡位置兩側(cè)各運動T12時間時，在T6時間內(nèi)的路程最大.設(shè)簡諧運動的振動方程為x=Asinωt，其中ω=2πT，若以平衡位置為起點，質(zhì)點在T12時間內(nèi)的位移為x=AsinωT12=Asinπ6=A2，則質(zhì)點在T6時間內(nèi)通過的最大路程為A2.(2023年全國模擬)如圖甲所示為以O(shè)點為平衡位置，在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，由圖可知下列說法正確的是()A.在t=0.2s時，彈簧振子的加速度為正向最大B.從t=0到t=0.2s時間內(nèi)，彈簧振子做加速度減小的減速運動C.在t=0.6s時，彈簧振子的彈性勢能最小D.在t=0.2s與t=0.6s兩個時刻，振子的速度都為零【答案】D【解析】在t=0.2s時，彈簧振子的位移為正向最大值，而彈簧振子的加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，A錯誤；從t=0到t=0.2s時間內(nèi)，彈簧振子從平衡位置向正向最大位移處運動，位移逐漸增大，加速度逐漸增大，加速度方向與速度方向相反，彈簧振子做加速度增大的減速運動，B錯誤；在t=0.6s時，彈簧振子的位移為負向最大值，即彈簧的形變量最大，彈簧振子的彈性勢能最大，C錯誤；在t=0.2s與t=0.6s兩個時刻，振子在最大位移處，速度為零，D正確.3.在上海走時準確的擺鐘，隨考察隊帶到北極黃河站(北緯78°55″)，則這個擺鐘()A.變慢了，重新校準應(yīng)減小擺長B.變慢了，重新校準應(yīng)增大擺長C.變快了，重新校準應(yīng)減小擺長D.變快了，重新校準應(yīng)增大擺長【答案】D4.如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺.當(dāng)a擺振動的時候，其余各擺在a擺的驅(qū)動下也逐步振動起來，不計空氣阻力，達到穩(wěn)定時，b擺的振動圖像如圖乙所示.下列說法正確的是()A.穩(wěn)定時b擺的振幅最大B.穩(wěn)定時b擺的周期最大C.由圖乙可以估算出b擺的擺長D.由圖乙可以估算出c擺的擺長【答案】D【解析】穩(wěn)定時b擺的振幅最小，振動周期等于驅(qū)動力振動周期，A、B錯誤；由于b擺做受迫振動，不能根據(jù)振動圖像估算出b擺的擺長，C錯誤；由圖乙可知a擺振動周期，而c擺與a擺的擺長相等，固有振動周期相等，所以根據(jù)單擺周期公式由圖乙可以估算出c擺的擺長，D正確.綜合提升練5.如圖所示，一小球用細線懸掛于O點，細線長為L，O點正下方12L處有一鐵釘.將小球拉至A處無初速度釋放(擺角很小)，這個擺的周期是()A.2πLgB.πC.(2+1)πLgD.(2+1)π【答案】D【解析】小球再次回到A點時所用的時間為一個周期，其中包括了以L為擺長的簡諧運動半個周期和以12L為擺長的簡諧運動的半個周期.以L為擺長的運動時間t1=12×2πLg，以12L為擺長的運動的時間t2=12×2π·12Lg，則這個擺的周期T=t1+t2=(2+1)πL2g6.(2023年洛陽模擬)如圖甲所示，一可視為質(zhì)點的小球在光滑圓弧曲面AOB之間做簡諧運動，取向右偏離平衡位置的位移方向為正，小球在曲面AB間運動的x-t圖像如圖乙所示.g取π2m/s2，則小球振動的頻率f=__________Hz；圓弧曲面的半徑R=__________m.

【答案】0.6250.64【解析】小球振動的頻率f=1T=11.6s=0.625Hz，小球周期T=2πRg，解得圓弧曲面的半徑R=T27.如圖所示，一根較長的細線一端固定在裝置的橫梁中心，另一端系上沙漏，裝置底部有一可以向前移動的長木板.當(dāng)沙漏左右擺動時，漏斗中的沙子均勻流出，同時勻速拉動長木板，漏出的沙子在板上形成一條正弦曲線.在曲線上兩個位置P和Q，細沙在____(填“P”