版高考物理一轮复习演练：专题第讲机械振动、振动图像版含解析.pdf

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1、专题十四 第 1 讲 机械振动、振动图像 知识巩固练 1(2020 年潍坊期末)某质点做简谐运动的振幅为 A，周期为 T，则质点在T6时间内的最大路程是()A1.5A BA C0.5A D0.2A【答案】B【解析】由简谐运动的特点可知，质点在平衡位置两侧各运动T12时间时，在T6时间内的路程最大设简谐运动的振动方程为 xAsin t，其中 2T，若以平衡位置为起点，质点在T12时间内的位移为 xAsin T12Asin6A2，则质点在T6时间内通过的最大路程为 A，故 B 正确，A、C、D 错误 2(2020 年潮州一模改编)(多选)下列说法正确的是()A在同一地点，单摆做简谐振动的周期与其摆

2、长成正比 B弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C弹簧振子做简谐振动时，弹簧的劲度系数越大，单摆做简谐振动的周期越大 D系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率【答案】BD 3(2020 年南阳名校模拟)一弹簧振子做简谐运动，其位移 x 与时间 t 的关系曲线如图所示，由图可知()A质点的振动频率是 4 Hz Bt2 s 时，质点的加速度最大 C质点的振幅为 5 cm Dt3 s 时，质点所受合力为正向最大【答案】C【解析】由图读出质点的振动周期 T4 s，则振动频率 f1T0.25 Hz，故 A错误；t2 s 时，质点的位移为零，由 akxm知，质点的

3、加速度最小，故 B 错误；振子的振幅等于振子位移的最大值，由图读出振幅为 5 cm，C 正确；t3 s 时，质点的位移为正向最大，由 Fkx 知，质点所受合力为负向最大，故 D 错误 4(2020 上海期末)在上海走时准确的摆钟，随考察队带到北极黄河站(北纬 7855)，则这个摆钟()A变慢了，重新校准应减小摆长 B变慢了，重新校准应增大摆长 C变快了，重新校准应减小摆长 D变快了，重新校准应增大摆长【答案】D 5(2020 年上海名校一模改编)(多选)一弹簧振子做简谐运动，周期为 4 s，以下描述正确的是()A若从平衡位置开始计时，则在 1 s 时刻和 3 s 时刻弹簧长度一定相等 B若从平

4、衡位置开始计时，则在 1 s 时刻和 5 s 时刻振子运动的加速度一定相等 C若 t 和(tt)时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则 t 一定等于T2的整数倍 D若 t 和(tt)时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则 t 一定不等于 T 的整数倍【答案】BD【解析】在 1 s 时刻弹簧伸长，在 3 s 时刻弹簧可能压缩，所以弹簧长度可能不相等，故 A 错误；在 1 s 时刻和 5 s 时刻振子的位移相同，所以运动的加速度一定相等，故 B 正确；一弹簧振子做简谐运动，周期为 T，若 t 和(tt)时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则 t 和(tt)时刻振子的位移有可能相同或相反，所以 t

5、有可能不等于T2的整数倍，故 C 错误；一弹簧振子做简谐运动，周期为 T，若 t 和(tt)时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则 t 一定不等于 T 的整数倍，故 D 正确 综合提升练 6(2019 年湖南师大附中模拟)如图所示，一小球用细线悬挂于 O 点，细线长为 L，O 点正下方12L 处有一铁钉将小球拉至 A 处无初速度释放(摆角很小)，这个摆的周期是()A2Lg BLg C(21)Lg D(21)L2g【答案】D【解析】小球再次回到 A 点时所用的时间为一个周期，其中包括了以 L 为摆长的简谐运动半个周期和以12L 为摆长的简谐运动的半个周期以 L 为摆长的运动时间 t1122Lg，

6、以12L 为摆长的运动的时间 t212212Lg，则这个摆的周期 Tt1t2(21)L2g，故 A、B、C 错误，D 正确 7弹簧振子以 O 点为平衡位置，在 B、C 两点间做简谐运动，在 t0 时刻，振子从 O、B 间的 P 点以速度 v 向 B 点运动；在 t0.2 s 时，振子速度第一次变为v；在 t0.5 s 时，振子速度第二次变为v.(1)求弹簧振子振动周期 T；(2)若 B、C 之间的距离为 25 cm，求振子在 4.0 s 内通过的路程；(3)若 B、C 之间的距离为 25 cm.从振子处在平衡位置且向正方向振动开始计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像 解：(1)弹簧振子简谐运动示意图 如图所示 由对称性可得 T0.52 s1.0 s.(2)若 B、C 之间距离为 25 cm 则振幅 A1225 cm12.5 cm，振子 4.0 s 内通过的路程 s4412.5 cm200 cm.(3)根据 xAsin t，A12.5 cm，2T2，得 x12.5sin(2t)cm.振动图像如图所示