学年高考物理100考点最新模拟题选修34精选训练专题01 机械振动原卷版 Word版缺答案.docx
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学年高考物理100考点最新模拟题选修34精选训练专题01机械振动原卷版Word版缺答案
2017-2018学年100考点最新模拟题(选修3-4)精选训练1
第十五部分选修3-4
一.机械振动
一.选择题
1.(多选)(2016·浙江瑞安测试)一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示,已知弹簧的劲度系数为20N/cm,则( )
A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N,方向指向x轴的负方向
B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向
C.在0~4s内振子做了1.75次全振动
D.在0~4s内振子通过的路程为3.5cm
2.甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示,则可知( )
A.两弹簧振子完全相同
B.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1
C.振子甲速度为零时,振子乙速度最大
D.振子的振动频率之比f甲∶f乙=1∶2
3. (多选)一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图象如图7所示。
a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,且b、d关于平衡位置对称,则下列说法中正确的是( )
A.质点做简谐运动的方程为x=Asin
t
B.质点在位置b与位置d时速度大小相同,方向不同
C.质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等
D.质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等
4.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是( )
A.位移 B.速度 C.加速度 D.回复力
5.如图3甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示。
由振动图象可以得知( )
A.振子的振动周期等于t1
B.在t=0时刻,振子的位置在a点
C.在t=t1时刻,振子的速度为零
D.从t1到t2,振子从O点运动到b点
6.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=10sin(
t)cm,则下列关于该质点运动的说法中正确的是( )
A.质点做简谐运动的振幅为5cm
B.质点做简谐运动的周期为4s
C.在t=4s时质点的速度最大
D.在t=4s时质点的位移最大
7.(多选)某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f。
若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是( )
A.当f B.当f>f0时,该振动系统的振幅随f减小而增大 C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0 D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f 8.(多选)(2016·北京四十四中期中)某单摆做小角度摆动,其振动图象如图4所示,则以下说法正确的是( ) A.t1时刻摆球速度最大,摆球向心加速度最大 B.t2时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大 C.t3时刻摆球速度为零,摆球所受回复力最大 D.t4时刻摆球速度为零,摆球处于平衡状态 9. (多选)弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始计时,经过0.3s,第一次到达点M,再经过0.2s第二次到达点M,则弹簧振子的周期为( ) A.0.53s B.1.4s C.1.6s D.3s 10.(多选)如图6所示,在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸,一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动,可以在白纸上留下痕迹。 已知弹簧的劲度系数为k=10N/m,振子的质量为0.5kg,白纸移动速度为2m/s,弹簧弹性势能的表达式Ep= ky2,不计一切摩擦。 在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线,则下列说法中正确的是( ) A.该弹簧振子的振幅为1m B.该弹簧振子的周期为1s C.该弹簧振子的最大加速度为10m/s2 D.该弹簧振子的最大速度为2m/s 11.(多选)如图所示,为半径很大的光滑圆弧轨道上的一小段,小球B静止在圆弧轨道的最低点O处,另有一小球A自圆弧轨道上C处由静止滚下,经时间t与B发生正碰。 碰后两球分别在这段圆弧轨道上运动而未离开轨道。 当两球第二次相碰时( ) A.相间隔的时间为4t B.相间隔的时间为2t C.将仍在O处相碰 D.可能在O点以外的其他地方相碰 12.如图所示,弹簧振子在BC间振动,O为平衡位置,BO=OC=5cm,若振子从B到C的运动时间是1s,则下列说法中正确的是( ) A.振子从B经O到C完成一次全振动 B.振动周期是1s,振幅是10cm C.经过两次全振动,振子通过的路程是20cm D.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm 13.如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz。 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为( ) A.1Hz B.3Hz C.4Hz D.5Hz 14.(多选)如图所示,虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象。 已知甲、乙两个振子质量相等。 则( ) A.甲、乙两振子的振幅之比为2∶1 B.甲、乙两振子的频率之比为1∶2 C.前2s内甲、乙两振子的加速度均为正值 D.第2s末甲的速度最大,乙的加速度最大 15.(多选)[2015·山东理综,38 (1)]如图17,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。 以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。 t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。 取重力加速度的大小g=10m/s2。 以下判断正确的是( ) A.h=1.7m B.简谐运动的周期是0.8s C.0.6s内物块运动的路程是0.2m D.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反 16.如图甲所示,竖直圆盘转动时,可带动固定在圆盘上的T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个弹簧和小球,共同组成一个振动系统。 当圆盘静止时,小球可稳定振动。 现使圆盘以4s的周期匀速转动,经过一段时间后,小球振动达到稳定。 改变圆盘匀速转动的周期,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图乙所示,则( ) A.此振动系统的固有频率约为3Hz B.此振动系统的固有频率约为0.25Hz C.若圆盘匀速转动的周期增大,系统的振动频率不变 D.若圆盘匀速转动的周期增大,共振曲线的峰值将向右移动 17.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( ) A.t=0.8s时,振子的速度方向向左 B.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处 C.t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同 D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小 18.(2014·浙江理综,17)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。 可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20cm,周期为3.0s。 当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。 地面与甲板的高度差不超过10cm时,游客能舒服地登船。 在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( ) A.0.5s B.0.75s C.1.0s D.1.5s 19.(2016·重庆名校联考)如图3所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过M、N两点,历时1s,质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点,在这2s内质点通过的总路程为12cm。 则质点的振动周期和振幅分别为( ) A.3s,6cmB.4s,6cm C.4s,9cmD.2s,8cm 20.(2016·安徽宜城高考二调)如图4所示,是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象,根据图象判断以下说法正确的是( ) A.0至t1时间内,质点向着远离平衡位置方向运动,速率越来越大 B.t1至t2时间内,质点的加速度方向与运动方向相反 C.t2至t3时间内,质点向着靠近平衡位置方向运动,速率越来越小 D.t3至t4时间内,质点的加速度方向与运动方向相同 21.(2016·浙江舟山模拟)如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一小球(小球可以看成质点)。 在O点正下方,距O点 处的P点固定一颗小钉子。 现将小球拉到点A处,轻绳被拉直,然后由静止释放小球。 点B是小球运动的最低位置,点C(图中未标出)是小球能够到达的左方最高位置。 已知点A与点B之间的高度差为h,h≪l。 A、B、P、O在同一竖直平面内。 当地的重力加速度为g,不计空气阻力。 下列说法正确的是( ) A.点C与点B高度差小于h B.点C与点B高度差等于h C.小球摆动的周期等于 D.小球摆动的周期等于 二.计算题 1.如图所示,在水平地面上有一段光滑圆弧形槽,弧的半径是R,所对圆心角小于10°,现在圆弧的右侧边缘M处放一个小球A,使其由静止下滑,则: (1)小球由M至O的过程中所需时间t为多少? 在此过程中能量如何转化(定性说明)? (2)若在MN圆弧上存在两点P、Q,且P、Q关于O对称,且已测得小球A由P到达Q所需时间为Δt,则小球由Q至N的最短时间为多少? 2.如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设向右为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答: (1)单摆振动的频率是多大? (2)开始时摆球在何位置? (3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是多少? 3.(2015·温州十校联合体期中)弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动.在t=0时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在t=0.2s时,振子速度第一次变为-v;在t=0.5s时,振子速度第二次变为-v. (1)求弹簧振子的振动周期T; (2)若B、C之间的距离为25cm,求振子在4.0s内通过的路程; (3)若B、C之间的距离为25cm,从平衡位置计时,写出弹簧振子位移表达式,并画出弹簧振子的振动图象.
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