创新设计2015高考物理活页作业 x3-4.1机械振动

创新设计2015高考物理活页作业 x3-4.1机械振动内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 对点训练练熟基础知识题组一简谐运动的基本特征及应用1(单选 )若单摆的摆长适当变大，摆球的质量由 20 g 增加为 40 g，摆球离开平衡位置的最大角度不变，则单摆振动的()A频率不变，振幅不变B频率变小，振幅变大C频率变小，振幅不变D频率变大，振幅变大解析根据单摆周期公式 T2 可知，摆长 L 变大，g 不变时，周期 率 f 变小；摆长 L 变大，摆角不变时，振幅变大所以，选项 B 正1案单选 )有一个单摆，在竖直平面内做小摆角振动，周期为 2 s如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，在 t1.4 s 至 t1.5 s 的时间内，摆球的()A速度向 2、右在增大，加速度向右在减小B速度向左在增大，加速度向左也在增大C速度向左在减小，加速度向右在增大D速度向右在减小，加速度向左也在减小解析在 t1.4 s 至 t1.5 s 的时间内，摆球在向左从平衡位置向最大位移处运动的过程中，所以速度向左在减小，加速度向右在增大答案113(单选 )如图 111 所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量当细线突然断开光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中()A甲的振幅大于乙的振幅B甲的振幅小于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速度D甲的最大速度大于乙的最大速度解析 3、细线断开前，两根弹簧上的弹力大小相同，弹簧的伸长量相同，细线断开后，两物块都开始做简谐运动，简谐运动的平衡位置都在弹簧原长位置，所以它们的振幅相等，选项 A、B 错误；两物块做简谐运动时，动能和势能相互转化，总机械能保持不变，细线断开前，弹簧的弹性势能就是物块做简谐运动时的机械能，所以振动过程中，它们的机械能相等，到达平衡位置时，它们的弹性势能为零，动能达到最大，因为甲的质量大于乙的质量，所以甲的最大速度小于乙的最大速度，选项 C 正确、D 错误答案124(多选 )如图 112 所示，弹簧下面挂一质量为 m 的物体，物体在竖直方向上做振幅为 A 的简谐运动，物体振动到最高点时，弹簧正好为原长则 4、物体在振动过程中( ) A物体的最大动能应等于 簧的弹性势能和物体的动能总和不变C弹簧的最大弹性势能等于 2体在最低点时的弹力大小应为 2体振动到最高点时，弹簧处于原长，弹簧的弹性势能为零，从最光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，重力势能减少，弹性势能增加，重力势能一部分转化为物体的动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，物体的最大动能小于重力势能的减少量 错误；物体在振动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能保持不变，弹簧的弹性势能和物体动能之和在不断变化，B 错误；物体运动到最低点时，弹簧的伸长量最大，弹簧的弹性势能最大，物体的动能为零，从最高点运动到最低点，物体重力势能的减少量等于弹簧弹性势 5、能的增加量，弹簧的最大弹性势能为 A2 正确；在最高点物体所受的回复力大小为最低点物体所受的回复力大小等于在最高点所受的回复力大小，即F m向竖直向上，物体在最低点受到两个力的作用，回复力为F 弹 得： F 弹 2 正确答案谐运动的规律及图象问题5(单选 )有一弹簧振子，振幅为 0.8 期为 0.5 s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()Ax810 3 m(4t 2)Bx810 3 m(4t 2)Cx810 1 m(t 32)Dx810 1 m(4t 2)解析振幅 A0.8 10 3 m；角频率 4 01，得 0 ，故振子做简谐运动的方程为：2光世昌老师高中物理精品资源免费下载 6、地址 810 3 m，选项 A 正确(4t 2)答案多选 )一质点做简谐运动的位移 x 与时间的关系如图 113 所示，由图可知( ) 图 113A频率是 2 幅是 5 t 1.7 s 时的加速度为正，速度为负Dt0.5 s 时质点所受的合外力为零解析由图象可知，质点振动的周期为 2.0 s，经计算得频率为 m，所以 A、B 选项错误t1.7 s 时的位移为负，加速度为正，速度为负，因此 C 选项正确t0.5 s 时质点在平衡位置，所受的合外力为零， D 选项正确答案147一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图 114 所示(1)求 t102 s 时的位移；(2)在 t102 s 到 2102 7、 s 的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化。 (3)在 t0 到 02 s 时间内，质点的路程、位移各多大。 解析(1)由题图可知 A 2 210 2 s，振动方程为光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 t 2t 2100t t 2) 2210 2当 t0 2 s 时，x2 (2)由图可知在 02 s210 2 s 内，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大(3)从 t0 至 02 s 时间内为 个周期，质点的路程为 s17A 34 174移为 2 1) 2) 变大 变大变小变小 变大2(3)34 图 115 所示为一弹簧振子的振动图象，求：图 115(1 8、)该振子简谐运动的表达式(2)在第 2 s 末到第 3 s 末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的。 (3)该振子在前 100 s 的总位移是多少。 路程是多少。 解析(1)由振动图象可得：A5 T 4 s，0则 2故该振子做简谐运动的表达式为：x5t(2(2)由题图可知，在 t2 s 时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，弹性势能逐渐增大当 t3 s 时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值(3)振子经过一个周期位移为零，路程为 5 9、4 20 100 s 刚好经过了 25 个周期，所以前 100 s 振子位移 x0，振子路程 s2025 00 1)x5t 2)见解析(3)0 5 迫振动和共振9(多选 )某振动系统的固有频率为 周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为 列说法正确的是 ()A当 ，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 振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 迫振动的振幅 A 随驱动力的频率变化规律如图所示，显然 A 错 定时系统的频率等于驱动力的频率，即 C 错 D 对答案16102013江苏单科， 12B(1)(单选)如图 116 所示的装置，弹簧振子的固光世昌老师 10、高中物理精品资源免费下载地址 ，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 1 把手转动的频率为_A1 3 5 把手每转动一周，驱动力完成一次周期性变化，即把手转动频率即为驱动力的频率弹簧振子做受迫振动，而受迫振动的频率等于驱动力的频率，与振动系统的固有频率无关，故 A 正确答案砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图 117 甲所示，该装置可用于研究弹簧振子的受迫振动匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示当把手 11、以某一速度匀速运动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示若用 示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期， r 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则：图 117(1)稳定后，物体振动的频率 f_ 2)欲使物体的振动能量最大，需满足什么条件。 答：_.(3)利用上述所涉及的知识，请分析某同学所提问题的物理依据“某同学考虑，我国火车第六次大提速时，需尽可能的增加铁轨单节长度，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ” 答：1)由题目中丙图可知，f 4(2)物体的振动能量最大时，振幅最大，故应发生共振，所以应有 TT 04 s.(3)若单节车轨非常长，或无接头，则驱动力周期非常大，从而远离 12、火车的固有周期，使火车的振幅较小，以便来提高火车的车速答案(1)(2) 、(3)见解析B深化训练提高能力技巧图 11812(单选 )一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力 F 随时间 t 变化的图象为正弦曲线，如图 118 所示，下列说法正确的是()A在 t 从 0 到 2 s 时间内，弹簧振子做加速运动B在 s 和 s 时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C在 s 和 s 时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D在 t 从 0 到 4 s 时间内，t2 s 时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大解析在 t 从 0 到 2 s 时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，A 说法错误；从题图中可以看出，在 s 和 s 时，振子所受的回复力大小相等。