(通用版)2020版高考物理一轮复习 课时检测(七十九)机械振动(双基落实课)(含解析)

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1、课时检测(七十九)机械振动(双基落实课)1.(多选)(2018·天津高考)一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1m,t=1s时位移为0.1m,则(  )A.若振幅为0.1m,振子的周期可能为sB.若振幅为0.1m,振子的周期可能为sC.若振幅为0.2m,振子的周期可能为4sD.若振幅为0.2m,振子的周期可能为6s解析:选AD 若振幅为0.1m,则T=1s,其中n=0、1、2、…,当n=0时,T=2s,n=1时,T=s,n=2时,T=s,故A正确,B错误;若振幅为0.2m,振动分4种情况讨论:第①种情

2、况,设振动方程为x=Asin(ωt+φ),t=0时,-=Asinφ,解得φ=-,所以由P点到O点用时至少为,由简谐运动的对称性可知,由P点到Q点用时至少为,即T=1s,其中n=0、1、2、…,当n=0时,T=6s,n=1时,T=s;第②③种情况,由P点到Q点用时至少为,周期最大为2s;第④种情况,周期一定小于2s,故C错误,D正确。2.(多选)(2016·海南高考)下列说法正确的是(  )A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比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.在同一地点,当摆长不变时,摆球

3、质量越大,单摆做简谐振动的周期越小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E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析:选ABD 在同一地点,重力加速度g为定值,根据单摆周期公式T=2π可知,周期的平方与摆长成正比,故选项A正确;弹簧振子做简谐振动时,只有动能和势能参与转化,根据机械能守恒条件可知,振动系统的势能与动能之和保持不变,故选项B正确;根据单摆周期公式T=2π可知,单摆的周期与摆球质量无关,故选项C错误;当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

4、率,故选项D正确;若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置,知道周期后,可以确定任意时刻运动速度的方向,若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置,则无法确定任意时刻运动速度的方向,故选项E错误。3.(多选)(2019·大连模拟)某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f。下列说法正确的是(  )A.当ff0时,该振动系统的振幅随f减小而增大C.该振动系统振动稳定后,振动的频率等于f0D.该振动系统振动稳定后,振动的频率等于fE.当f=f0时,该振动系统一定发生

5、共振解析:选BDE 受迫振动的振幅A随驱动力的频率变化规律如图所示,故A错误,B正确;振动稳定后系统振动的频率等于驱动力的频率,故C错误,D正确;根据共振产生的条件可知,当f=f0时,该振动系统一定发生共振,故E正确。4.(多选)一个质点以O为平衡位置,在A、B间做简谐运动,如图(a)所示,它的振动图像如图(b)所示。设向右为正方向,下列说法正确的是(  )A.OB=5cmB.第0.2s末质点的速度方向是A→OC.第0.4s末质点的加速度方向是A→OD.第0.7s末质点位于O点与A点之间E.质点在4s内完成5次全振动解析:选ACE 由

6、题图(b)可知振幅为5cm,则OB=OA=5cm,A项正确;0~0.2s内质点从B点向O点运动,第0.2s末质点的速度方向是B→O,B项错误;第0.4s末质点运动到A点处,则此时质点的加速度方向是A→O,C项正确;第0.7s末质点位于O点与B点之间,D项错误;简谐运动周期T=0.8s,则质点在4s内完成全振动的次数为=5,E项正确。5.(多选)一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示,a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,下列说法正确的是(  )A.质点通过位置c时速度最大,加速度为零B.质点通过位置b时,相对

7、平衡位置的位移为C.质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等D.质点从位置a到b和从位置b到c的平均速度相等E.质点在b、d两位置速度相同解析:选ACE 由题图知,位置c为质点运动中的平衡位置,由简谐运动的特点可知,选项A正确;简谐运动的振动图像是一条正弦曲线,故质点通过位置b时,相对平衡位置的位移为Asinπ=A,选项B错误;质点从位置a到c和从位置b到d所用时间都等于2s,选项C正确;质点从位置a到b和从位置b到c所用时间相等,位移不相等,所以平均速度不相等,选项D错误;由质点运动的对称性知,选项E正确。6.(多选)一个单摆在地

8、面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,则下列说法正确的是(  )A.此单摆的固有周期为2sB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大,单摆的固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动E.此

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