2016届高考物理一轮复习121机械振动课时强化作业.docx

课时强化作业四十六 机械振动

一、选择题

如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为()

A．1Hz

C．2Hz

解析：由简谐运动的对称性可知：t

B．1.25Hz

D．2.5Hz

＝0.1

＝0.1s，故＝0.2s，解得

＝0.1s，t

T f 1

＝0.8s，＝＝1.25Ob bc

＝0.8s，

＝＝1.25

Hz，选项B正确．答案：B

若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是( )A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态C．物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D．物体的位移增大时，动能增加，势能减少

解析：如图所示，图线中a、b两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速

度一定相同，但速度方向分别为负、正，A错误，C正确．物体的位移增大时，动能减少，势能增加，D错误．单摆摆球通过最低点时，回复力为零，但合力不为零，B错误．

答案：C

x t x

t 4 x

一简谐振子沿

轴振动，平衡位置在坐标原点．＝0时刻振子的位移＝－0.1m；

＝ s时刻

3

＝0.1m；t＝4s时刻x＝0.1m．该振子的振幅和周期可能为( )

8

A．0.1m， s

3

8

C．0.2m， s

3

B．0.1m,8s

D．0.2m,8s

解析：本题考查简谐运动的周期性和对称性特点，意在考查考生对简谐运动规律的理解及应用简谐运

34 ??n

3

1??T 8

动的周期性和对称性分析问题的能力．若振子的振幅为0.1m，则有 s＝?＋?

，此时周期的最大值为

233s，A正确，B错误；若振子的振幅为0.2m，由简谐运动的对称性可知，当振子由x＝－0.1m处运动到负

2

3

3

x ??1 n??T 4

8 t x

23向最大位移处再反向运动到

2

3

＝0.1m处时有?＋?

＝ s，所以周期的最大值为 s，且 ＝4s时刻＝

x x ??1

n??T＝4

s，所以此时周期

?0.1m，故C正确；当振子由

?

＝－0.1m经平衡位置运动到

＝0.1m处时有 ＋

?6 3

?

的最大值为8s，且t＝4s时x＝0.1m，故D正确．答案：ACD

如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知CO＝h，弹簧的劲度系数为k.某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动．则以此时刻开始半个周期的时间内，对质量为m的物体，下列说法正确的是()

重力势能减少了2mghB．回复力做功为－2mghC．速度的变化量的大小为2vD．通过A点时回复力的大小为kh

解析：作弹簧振子的振动图象如图所示，由于振动的周期性和对称性，在半个周期内弹簧振子将运动到D点，C、D两点相对平衡位置对称，因此弹簧振子的高度降低了2h，重力做功2mgh，故弹簧振子的重力势能减少了2mgh，A项正确；回复力是该振子所受的合外力，由对称关系知，弹簧振子过D点的速度大小与过

C点时相等，方向竖直向下，因此回复力做的功等于弹簧振子动能的改变量为零，而速度的变化为Δv＝v

－(－v)＝2v，B错，C对；弹簧振子通过A点时相对平衡位置的位移为2h，因此回复力F＝－kx＝－2kh，

D项错．

答案：AC

5．(2013年江苏卷)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()

Hz

C．4Hz

B．3Hz

D．5Hz

解析：弹簧振子做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，所以弹簧稳定后的频率就等于驱动力的频率，为1Hz.

答案：A

如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点的竖直线上的O′点钉一个钉子，使OO′＝L/2，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°，则此摆的周期是( )

LgL2gA．2

L

g

L

2g

C．2π???

L L?

?g＋ 2g?

?

D．π???

L L?

?g＋ 2g?

?

2 2 2L 1

2 2 2

解析：根据T＝2π

L 1 1 T π L π L，故D

g，该单摆有周期摆长为