2024版新教材高考物理一轮复习特训卷-考点46机械振动b.docx

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1、考点46 机械振动(B)提能力12023河南洛阳模拟(多选)将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A这个实验说明了动能和势能可以相互转化，转化过程中机械能守恒B摆线碰到障碍物前后的摆长之比为94C摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变2.2023天津河东区一模两个质量相等的弹性小球分别挂在l11 m，l20.25 m的细绳上，两球重心等高，如图所示现将B球偏一个很小的角度后放开，从B球开始运动时计算，

2、经过4 s两球相碰的次数为()A3次 B4次C5次 D6次32023北京西城区二模如图甲所示，为物块与轻质弹簧组成的弹簧振子，在竖直方向上做简谐运动取竖直向上为正方向，该弹簧振子的振动图像如图乙所示下列说法正确的是()At2 s时，振子向上振动Bt2 s到t3 s过程中，振子的速度增大Ct0.5 s和t5.5 s时，振子的加速度相同Dt0.5 s和t5.5 s时，振子的速度相同42022浙江1月图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是()

3、A甲图中的小球将保持静止B甲图中的小球仍将来回振动C乙图中的小球仍将来回摆动D乙图中的小球将做匀速圆周运动52023四川绵阳三诊(多选)一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点t0时振子的位移为0.1 m，t1 s时位移为0.1 m，则()A若振幅为0.1 m，振子的周期可能为sB若振幅为0.1 m，振子的周期可能为sC若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 sD若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s62023上海宝山区二模一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动(类似单摆的运动)，由传感器测出拉力F随时间t的变

4、化图像如图所示，则下列判断正确的是()A小球振动的周期为1 sB小球动能变化的周期为2 sC小球速度变化的周期为3 sD小球重力势能变化的周期为4 s72022浙江6月如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x.套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则()A小球做简谐运动B小球动能的变化周期为C两根弹簧的总弹性势能的变化周期为TD小球的初速度为时，其运动周期为2T82022湖南卷，节选(多选)下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1 Hz的简谐运动；与此同时，木棒在水平方向上随河水

5、做匀速直线运动，如图(a)所示以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图(b)所示已知河水密度为，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g.下列说法正确的是()Ax从0.05 m到0.15 m的过程中，木棒的动能先增大后减小Bx从0.21 m到0.25 m的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小Cx0.35 m和x0.45 m时，木棒的速度大小相等，方向相反D木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为9.如图所示，ACB为光滑弧形槽，弧形槽半径为R，C为弧形槽最低点，R.甲球从弧形槽的圆心处自由下落，乙球从A点由静止释放，求：(空气阻力不计)(1)两球第1

6、次到达C点的时间之比；(2)若在弧形槽的最低点C的正上方h处由静止释放甲球，让其自由下落，同时将乙球从弧形槽左侧由静止释放，欲使甲、乙两球在弧形槽最低点C处相遇，则甲球下落的高度h是多少考点46机械振动(B)提能力1答案：ABC解析：摆线即使碰到障碍物，摆线的拉力对小球也不做功，整个过程中只有重力做功，所以机械能守恒，其仍能回到原来的高度，A正确；频闪照相机拍摄的时间间隔一定，由题图可知，摆线碰到障碍物前、后的周期之比为32，根据单摆的周期公式T2 ，得摆长之比为94，B正确；摆球经过最低点时，线速度不变，半径变小，根据Fmgm知，张力变大，根据vr，知角速度增大，C正确，D错误2答案：C解析

7、：两质量相等的弹性小球正碰后，由动量守恒和动能相等知碰后两球交换速度，即B碰A后A以碰前B的速度开始摆动，B静止，后A到最低点时第二次碰撞后A静止，B摆动，如此往复，所以两小球相碰时均在最低点由于两小球摆角均很小，故两球均做简谐运动，且T12 2 s，T22 1 s，从B开始运动起经，即0.25 s两球第一次相碰再经即1 s，两球第二次相碰，再经，即0.5 s第三次相碰，由此类推，可知经过4 s两球相碰的次数为5次(第五次碰撞时t3.25 s，第六次碰撞时t4.25 s4 s)，C正确3答案：C解析：由图像可知，t2 s时，振子处于平衡位置，速度最大，向负方向运动，即振子向下振动，A错误；t3

8、 s时，振子处于负向的最大位移处，所以t2 s到t3 s过程中，振子由平衡位置向下运动到负向的最大位移处在平衡位置时，振子的速度最大；在最大位移处，振子的速度为0，所以振子的速度减小，B错误；由简谐运动的周期性和对称性可知，在t0.5 s和t5.5 s时，振子处在同一位置，所以加速度方向竖直向下，但速度方向不同，t0.5 s时速度竖直向上，t5.5 s时速度竖直向下，C正确，D错误4答案：B解析：装置在太空中处于完全失重状态，一切与重力有关的现象都将消失，但图甲中的小球依然受弹簧的弹力作用，故仍将来回振动，选项A错误，B正确；图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间

9、站中处于完全失重状态，回复力为零，则小球由静止释放后，小球仍静止，选项C、D错误5答案：AD解析：若振幅为0.1 m，说明该振子初始位置在波谷，t1 s振子在波峰，则有T1 s，n0，1，2，当n0时，振子的周期为T2 s，当n1时，T s，当n2时，T s，A正确，B错误；若该振子的振幅为0.2 m，则由xA sin (t)可知，当该振子起振方向不同时，可能经过t、或到达位移为0.1 m的位置，根据振动的周期性可知T1 s或T1 s，或T1 s，n0，1，2，；当n0时，T2 s或T6 s或T s，当n1时，T s或T s或T s，C错误，D正确6答案：B解析：因为在最低点时，传感器拉力最大

10、，最高点时，传感器拉力最小，由图像可知，t0时刻小球处在最低点，t2 s时小球再次处于最低点，所以小球振动周期为4 s，A错误；由于动能、重力势能均是标量，故单摆一个周期内它们发生了两个周期性的变化，即小球动能变化的周期和重力势能变化的周期均为2 s，B正确，D错误；由于速度是矢量，所以单摆振动一个周期小球速度变化了一个周期，故小球速度变化的周期为4 s，C错误7答案：B解析：由于刚开始的一段时间内小球做匀速运动，受力大小与位移大小不成正比，小球做的不是简谐运动，A错误小球从杆中点到第一次回到杆中点的过程，初、末动能相等，则小球动能的变化周期为，分析可知两根弹簧的总弹性势能的变化周期也为，B正

11、确，C错误小球的初速度为时，在细杆上匀速运动的时间等于初速度为v时的2倍，小球从接触弹簧到速度减到零的时间等于初速度为v时的周期，故初速度为时的运动周期小于2T，D错误8答案：ABD解析：木棒在竖直方向做简谐运动，浮力恰好等于重力时木棒速度最大，动能最大根据浮力等于排开液体的重力、浮力随水平位移x变化的图像可知，x从0.05 m到0.15 m的过程中，木棒的速度先增大后减小，木棒的动能先增大后减小，选项A正确x从0.21 m到0.25 m的过程中，木棒从平衡位置上方靠近最大位移处向下运动(未到平衡位置)，加速度竖直向下，大小减小，选项B正确x0.35 m时，木棒向下运动，x0.45 m时木棒在

12、同一位置向上运动，x0.35 m和x0.45 m时，木棒在竖直方向的速度大小相等，方向相反，而两时刻木棒水平方向速度相同，所以合速度大小相等，方向不是相反，选项C错误木棒底端处于水面下最大位移时，F1gSh1，木棒底端处于水面下最小位移时，F2gSh2，木棒在竖直方向做简谐运动的振幅A，选项D正确9答案：(1)2(2)(n0，1，2，)解析：(1)甲球做自由落体运动，由Rgt，所以t1；乙球沿弧形槽做简谐运动(由于R，可认为摆角5)，此运动与一个摆长为R的单摆运动模型相同，因此乙球第1次到达C处的时间为t2T2，所以t1t22.(2)甲球从离弧形槽最低点h高处自由下落，到达C点的时间为t甲，由于乙球的运动具有周期性，所以乙球到达C点的时间为t乙n(2n1)(n0，1，2，)由于甲、乙两球在C点相遇，故t甲t乙联立解得h(n0，1，2，).