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    高三物理总复习巩固练习简谐运动

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    这是一份高三物理总复习巩固练习简谐运动,共9页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
    【巩固练习】一、选择题1做简谐振动的物体,振动周期为2s,从振子经过平衡位置时开始计时,那么当t = 1.2s时,物体( )
       A.正在做加速运动,且加速度逐渐增大B.正在做加速运动,且加速度逐渐减小
    C.正在做减速运动,且加速度逐渐增大 D.正在做减速运动,且加速度逐渐减小2、做简谐振动的物体,每一次通过同一位置时,都具有相同的(       A.速度    B.加速度    C.动能    D.回复力32016 时后模拟)简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是(      A. 周期        B. 频率        C. 振幅        D. 位移 4、如图所示,一个弹簧振子在AB间作简谐振动,O是平衡位置。以某时刻作为计时零点(t=0),过1/4周期,振子具有正方向的最大速度。那么图中四个图线中哪个能够正确反映振子的振动情况(   )5、一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。若从O点开始计时,经过3s质点第一次经过M点(如图所示);再继续运动,又经过2s它第二次经过M点;则该质点第三次经过M点还需的时间是( )  A.8s      B.4s      C.14s          D. 6、如图所示,在一根张紧的水平绳上挂几个摆,其中AE摆长相等。先让A摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则(       A.其它各摆摆动周期跟A摆相同    B.其它各摆振动振幅大小相同    C.其它各摆振动振幅大小不相同,E摆振幅最大    D.其它各摆振动周期大小不同,D摆周期最大 7、一个弹簧振子做简谐振动,周期为T,设t1时刻振子不在平衡位置,经过一段时间到t2时刻,它的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同。若t2-t1<T/2,则(   )    At2时刻振子的加速度一定跟t1时刻大小相等、方向相反    B.在(t1+t2)/2时刻,振子处在平衡位置    C.从t1t2时间内,振子的运动方向不变    D.从t1t2时间内,振子的回复力的方向不变 8、图(a)是演示简谐振动图象的装置。当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时,摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系,板上的直线OO1代表时间轴。图(b)是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线,若板N1和板N2拉动的速度的关系为,则板N1N2上曲线所代表的振动的周期T1T2的关系为 AT2=T1    BT2=2T1    CT2=4T1     DT2=T1/4
     9、如图所示,A为系在竖直轻弹簧上的小球,在竖直向下的恒力F的作用下,弹簧被压缩到B点,现突然撤去力F,小球将在竖直方向上开始运动,若不计空气阻力,则下列中说法正确的是( )A.小球运动是简谐运动B.小球在上升过程中,重力势能逐渐增大C.小球在上升过程中,弹簧的形变量恢复到最初(指撤去力F的瞬间)的一半时,小球的动能最大D.小球在上升过程中,动能先增大后减小 10、光滑的水平面上放有质量分别为m的两木块,下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为,为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动,系统的最大振幅为                A      B       C      D11、如图所示,一个弹簧振子在AB两点间做简谐运动,O点为平衡位置,下列说法中正确的有(  ) A.它在AB两点时动能为零B.它经过O点时加速度方向要发生变化C.它远离O点时作匀减速运动D.它所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反 12、水平弹簧振子做简谐运动的周期为T,振子在t1时刻的动量为p、动能为q,下列说法正确的是 (  A.如果振子在t2时刻的动量也为p,则(t2t1)的最小值为TB.如果振子在t2时刻的动能也为q,则(t2t1)的最小值为TC.在半个周期的时间内,弹簧的弹力的冲量一定为零D.在半个周期的时间内,弹簧的弹力的功一定为零13将一个力传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图线提供的信息做出的下列判断正确的是(  A . t=0.2s时摆球正经过最低点B. t=1.1s时摆球正经过最低点C. 摆球摆动过程中机械能时而增大时而减小D. 摆球摆动的周期是T=0.6s14、如图所示,将一个筛子用四根弹簧支起来(后排的两根弹簧未画出),筛子上装一个电动偏心轮,这就做成了一个共振筛。工作时偏心轮被电动机带动匀速转动,从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力,使它做受迫振动。现有一个共振筛其固有周期为0.8s,电动偏心轮的转速是80rmin,在使用过程中发现筛子做受迫振动的振幅较小。已知增大偏心轮电动机的输入电压,可使其转速提高;增加筛子的质量,可以增大筛子的固有周期。下列做法中可能实现增大筛子做受迫振动的振幅的是( )
      A. 适当增大筛子的质量B.适当增大偏心轮电动机的输入电压C.适当增大筛子的质量同时适当增大偏心轮电动机的输入电压D.适当减小筛子的质量同时适当减小偏心轮电动机的输入电压 15、如图所示物体放在轻弹簧上,沿竖直方向在AB之间做简谐运动。在物体沿DC方向由D点运动到C点(DC两点未在图上标出)的过程中,弹簧的弹性势能减少了3.0,物体的重力势能增加了1.0;则在这段过程中下列说法正确的是( )A.物体经过D点时的运动方向是指向平衡位置的 B.物体的动能增加了4.0 CD点的位置一定在平衡位置以上D.物体的运动方向可能是向下的162016 内蒙古自主招生)弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中(        A. 振子所受的回复力逐渐增大B. 振子离开平衡位置的位移逐渐增大C. 振子的速度逐渐增大D. 振子的加速度逐渐增大    二、填空题1如图是竖直放置的弹簧振子不计空气阻力时的振动情况。由图可知:弹簧振子相对平衡位置的位移x和时间t的函数关系为             ;若从如图位置开始计时,则位移x和时间t的函数关系为           ,请在原图上画出该图象。 2、一质点做简谐运动的振动图像如图所示,1)该质点振动的振幅是    cm,周期是    s,初相是    .2)该质点做简谐运动的表达式为                 .时的质点的位移是    cm1s内通过的路程是    cm 3如图所示,曲轴上悬挂一弹簧振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动,开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz,现匀速转动摇把,转速为240r/min则(1)当振子稳定时,它的振动周期是        s2)转速为        ,弹簧振子的振幅最大。 三、计算题1如图所示,质量M0.5 kg的框架B放在水平地面上.劲度系数k100 N/m的轻弹簧竖直放在框架B中,轻弹簧的上端和质量m0.2 kg的物体C连在一起,轻弹簧的下端连在框架B的底部,物体C在轻弹簧的上方静止不动.现将物体C竖直向下缓慢压下距离x0.03 m后释放,物体C就在框架B中沿竖直方向做简谐运动.在运动的过程中,框架B始终不离开地面,物体C始终不碰撞框架B的顶部,已知重力加速度g10 m/s2.求当物体C运动到最低点时,物体C的加速度和此时物体B对地面的压力.     【答案与解析】一、选择题1C   解析:1.2秒等于0.6个周期,从振子经过平衡位置时开始计时,向上还是向下振动,没有说,可以分别设开始计时向上(可以看图中0.1秒)、向下(可以看图中0.3秒)振动,都在远离平衡位置,即做减速运动,加速度逐渐增大。2BCD解析:每一次通过同一位置时,加速度、回复力都指向平衡位置,大小方向都相同;速度的大小相同,方向不同,速度不同,动能相同。故选BCD3【答案】C【解析】频率和周期表示质点的快慢,AB错;振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,表示振动的强弱,C正确;位移大小是振动物体离开平衡位置的距离,不表示振动的强弱,D错。故选C4D 解析:经过1/4周期:A图振子位移正的最大,速度为零,A错;B图振子在平衡位置向下运动,具有负方向的最大速度,B错;C图振子位移负的最大,速度为零,C错;D图振子在平衡位置向上运动,有正向最大速度,D对。故选D5CD解析:由简谐振动的对称性可知,质点由O→aa→OO→MM→OM→bb→M;所用时间分别对应相等。又因为开始计时时,质点从O点开始运动方向不明确,故应分为两种情况讨论。(1)当质点开始从O点向右运动时,由题意得,,所以有T=16s, 故质点第三次到达M点还需要时间
    2)当质点开始从O点向左运动时,由题意得,
    ,所以有,故质点第三次到达M点还需要时间为 6AC 解析:稳定后受迫振动的频率等于驱动力的频率,周期相等。AE摆长相等,受迫振动的频率等于其固有频率时产生共振,所以E摆振幅最大。7ABC 解析:经过一段时间到t2时刻,它的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同,t2-t1<T/2,可以画出图形如图。振子时刻振子一定在平衡位置两侧,由于回复力方向始终指向平衡位置,加速度方向始终指向平衡位置,A对,CD错;根据对称性知B对;所以选项ABC正确。 8D解析:由图可知 ,在木板运动距离时摆1完成一次全振动(一个周期)摆2完成2次全振动(2个周期),设两者的周期分别为T1T2,则 解得T2=T1/4,故选项D正确。 9ABD  解析:显然小球运动是简谐运动,A对;小球在上升过程中,重力势能逐渐增大,B对;小球在上升过程中,当弹簧恢复到最初状态之前,物体做加速度减小的加速运动,在恢复到最初状态时动能最大,C错;当弹簧恢复到最初状态之前速度增大,之后做加速度增大的减速运动,动能先增大后减小,D对。故选ABD10C解析:设两木块在最大位移处(最大振幅A)的加速度为,弹力为回复力,加速度1)对质量的木块,最大静摩擦力为为回复力,21)代入(2)解得最大振幅为 11ABD解析:在AB两点时速度为零,动能为零,A对;平衡位置加速度为零,加速度方向始终指向平衡位置,经过O点时加速度方向要发生变化,B对;它远离O点时作加速度增大的减速运动,是变减速运动,C错;它所受回复力的方向总是指向平衡位置,即总跟它偏离平衡位置的位移方向相反,D对。故选ABD12D  解析:根据简谐运动的时间上的周期性和空间上的对称性可知AB错;质点在相隔半个周期的两个时刻,速度一定是大小相等,方向相反,所以动能变化为零,由动能定理可知弹力做功一定为零,D对。根据动量定理,弹簧的弹力的冲量等于动量的变化,而动量的变化介于零和之间,所以弹力的冲量应介于零和之间。故选D  13A解析:这是单摆与传感器综合的问题,单摆悬线拉力的大小随时间也做周期性的变化,时刻拉力最大,摆球正经过最低点,A时刻拉力最小,摆球正处于最高点,t=1.1s时摆球正经过最高点,B错;从图中可以看出,拉力的最大值随时间在减小,最小值随时间在增大,说明小球摆动的最高点在降低,在最低点的速度在减小,系统的机械能在减小,C错;从图中可以看出周期约为T=1.2sD错。故选A。(三个最大值或最小值之间的时间才是一个周期!)14D解析:当驱动力的频率等于或接近固有频率时,共振筛振动得最厉害,振幅最大共振筛的固有频率为,电动偏心轮的转动提供驱动力,其频率,增大电压可增大驱动力的频率,增加筛子的质量可降低其固有频率,因此选项D正确。15A解析:由于物体振动过程中重力势能增加了,所以物体一定由D点向上运动,D错;物体振动过程中,物体和弹簧、地球组成的系统,动能、重力势能、弹性势能之和守恒,弹簧的弹性势能减少了3.0物体的重力势能增加了1.0,那么动能必定增加了2.0B错误;由D点向上运动,动能增加,一定是向平衡位置运动,A对;D点也一定在平衡位置以下,C错。故选A16【答案】C【解析】回复力与位移成正比,在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小,A错;振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段,因而向平衡位置运动时位移减小,B错;物体向着平衡位置运动时,回复力与速度方向一致,故物体的速度逐渐增大,C正确;由牛顿第二定律a=F/m可知,加速度也减小,D错。故选C二、填空题1解析:分析图,振幅0.05米、周期=0.4秒,算出角速度,初相位为,从而写出振动方程为。由左图可知,从振子经过平衡位置向上时开始计,振幅、周期与右图均相同,初相位为零,从而写出振动方程为,图像是典型的正弦函数。 2、(12    解析:1)由质点的振动图像可知2  所以质点做简谐运动的表达式为代入简谐运动的表达式求得位移为零,(或,质点运动到平衡位置,即。)1s内通过的路程 3、(12120r/min解析:1弹簧振子的频率  由于弹簧振子做受迫振动,所以当振子稳定时,它的振动频率是振动周期是2)由题意发生共振时,弹簧振子的振幅最大,驱动力的频率等于系统的固有频率时发生共振,即当摇把的频率等于时,此时转速为120r/min 三、计算题1、【答案】15 m/s2 10 N解析 物体C在轻弹簧上静止时,设弹簧的压缩量为x0,对物体Cmgkx0解得x00.02 m当将物体C从静止压下距离x后释放,物体C就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动,振幅Ax0.03 m.当物体C运动到最低点时,对物体Ck(xx0)mgma解得a15 m/s2.当物体C运动到最低点时,设地面对框架B的支持力为F,对框架BFMgk(xx0)解得F10 N所以框架B对地面的压力为10 N.   

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