第十二章 波与相对论（选修3－4）课时跟踪检测(三十九)机械振动

第十二章 波与相对论（选修3－4）课时跟踪检测(三十九)机械振动内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (三十九) 机械振动对点训练：简谐运动1(2013上海高考)做简谐振动的物体，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 所示，弹簧振子在振动过程中，振子从 a 到 b 历时 0.2 s，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 0.4 s，则该振子的振动频率为()A1 B D 所示，物体 A 和 B 用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，A 的质量为 m，B 的质量为 M，弹簧的劲度系数为 k。 当连接 A、B 的绳突然断开后，物体 A 将在竖直方向上做简谐运动，则 A 振动的振幅为()A. D.M mM m 2、谐运动的图像4有一个在 y 方向上做简谐运动的物体，其振动图像如图 3 所示。 下列关于图 4 中(1)(4)的判断正确的是()图 3图 4A图(1)可作为该物体的速度时间图像B图(2) 可作为该物体的回复力时间图像C图(3) 可作为该物体的回复力时间图像D图(4)可作为该物体的加速度时间图像5.(多选) 弹簧振子做简谐运动的图像如图 5 所示，下列说法图 1图 2图 5高中物理资源下载平台世昌的博客 ()A在第 5 秒末，振子的速度最大且沿 x 方向B在第 5 秒末，振子的位移最大且沿 x 方向C在第 5 秒末，振子的加速度最大且沿 x 方向D在 0 到 5 秒内，振子通过的路程为 10 为一 3、弹簧振子的振动图像，由此可知()A在 刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大B在 刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C在 刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小D在 刻，振子的动能最大， 所示是弹簧振子的振动图像，由此图像可得，该弹簧振子做简谐运动的公式是()Ax2)2Bx 2)2Cx )22Dx2度系数为 20 N/弹簧振子，它的振动图像如图 8 所示，则( )A在图中 A 点对应的时刻，振子所受的弹力大小为 ，方向指向 x 轴的负方向B在图中 A 点对应的时刻，振子的速度方向指向 x 轴的正方向C在 04 s 内振子做了 全振动D在 04 s 内振子通过的路程为 移为 09如图 9 甲所示， 4、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()图 9At0.8 s 时，振子的速度方向向左Bt0.2 s 时，振子在 O 点右侧 6 图 6图 7图 8高中物理资源下载平台世昌的博客 t0.4 s 和 t1.2 s 时，振子的加速度完全相同Dt0.4 s 到 t0.8 s 的时间内，振子的速度逐渐减小对点训练：受迫振动、共振10(2015银川模拟)在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法 5、，解决了这一问题。 在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是()A加大飞机的惯性 B使机体更加平衡C使机翼更加牢固 D改变机翼的固有频率11下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为 f 固 ，则()驱动力频率/0 40 50 60 70 80受迫振动振幅/ f 固 60 B60 Hzf 固 70 0 f 固 60 D以上三个都不对考点综合训练12一物体沿 x 轴做简谐运动，振幅为 8 率为 z，在 t0 时，位移是 4 向 x 轴负方向运动，试写出用正弦函数表示振动方程并画出相应的振动图像。 13(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 6、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 ts 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 振子在 4.0 s 内通过的路程；(3)若 B、 C 之间的距离为 25 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像。 答 案1选 B做简谐振动的物体，经过同一位置时，相对平衡位置的位移 x 相同，回复力高中物理资源下载平台世昌的博客 (F同，由牛顿第二定律(F知加速度 a 相同，物体可能以方向相反的速度经过同一位置，故 B 正确。 2选 7、B由简谐运动的对称性可知， .1 s，t .1 s，故 0.2 s，解得 T4s，f z，选项 B 正确。 1 A在物体 A 振动的平衡位置处，弹簧弹力和 A 物体重力相等。 物体 B 将 A 拉至平衡位置以下最大位移 x 处，故物体 A 振动的振幅为 ，A 正确。 C因为 Fkx，a ，故图(3)可作为 Ft、at 图像；而 v随 x 增大而减小，v t 图像应为图(2)。 5选 题图可知第 5 秒末，振子处于正的最大位移处，此时有负方向的最大加速度，速度为零，故 B、C 正确，A 错误；在 0 到 5 s 内，振子经过 个全振动，路程为545A10 D 正确。 6选 B从题中图像的横坐标和纵坐标可 8、知此图是振动图像，它所描述的是一个质点在不同时刻的位置，t 2和 t 1和 据弹簧振子振动的特征，弹簧振子在平衡位置时的速度最大，加速度为零，即弹性力为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大，即弹性力为最大，所以 B 正确。 7选 D由图像可知：A2 0。 所以 xD 正2T 选 B由题图可知 A 在 t 轴上方，位移 x以弹力 F5 N，即弹力大小为 5 N，方向指向 x 轴的负方向，选项 A 错误。 由题图可知此时振子的速度方向指向 x 轴的正方向，选项 B 正确。 由题图可看出，t0、 t4 s 时刻振子的位移都是最大，且都在 t 轴的上方，在 04 s 内振子完成两次全振动，选项 C 错误。 由 9、于 t0 时刻和 t4 s 时刻振子都在最大位移处，所以在 04 s 内振子的位移为零，又由于振幅为 0.5 04 s 内振子完成了 2 次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为 240.5 高中物理资源下载平台世昌的博客 ，故选项 D 错误。 9选 A从 t0.8 s 时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故 t0.8 s 时，速度方向向左，A 正确；由题中图像得振子的位移 x12t 4故 t0.2 s 时， x6 B 错误；t 0.4 s 和 ts 时，振子的位移方向相反，由2a 知，加速度方向相反，C 错误；t 0.4 s 到 ts 的时间内，振子的位移逐渐变小， 10、 速度逐渐变大，故 D 错误。 10选 D当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅较大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率，选 D。 从如图所示的共振曲线可判断出 f 驱 与 f 固 相差越大，受迫振动的振幅越小；f 驱 与 f 固 越接近，受迫振动的振幅越大。 并可以从中看出 接近 f 固 ，振幅的变化越慢。 比较各组数据知 f 驱 在 50 0 围内时，振幅变化最小，因此 50 Hzf 固 60 C 正确。 12解析：简谐运动振动方程的一般表示式为xt 0)，根据题给条件有：Am，2 f ，所以 xt 0)m，将 t0 时 m 代入得004 0，解得初相 0 或 0 ，6 56因为 t0 时，速度方向沿 x 轴负方向，即位移在减小，所以取 0 ，56所求的振动方程为xt )m，56高中物理资源下载平台世昌的博客。 答案：xt )m图像见解析5613解析：(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得： T s1.0 s(2)若 B、 C 之间距离为 25 振幅 A 25 2.5 .0 s 内通过的路程s 412.5 00 )根据 xt，A12.5 22T得 x2t(振动图像为答案：(1)1.0 s (2)200 )xt(像见解析图。