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《（天津专用）2020届高考物理一轮复习考点规范练31机械振动单摆（含解析）新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、考点规范练31 机械振动 单摆一、单项选择题1.如图所示,弹簧振子在a、b两点间做简谐运动,当振子从平衡位置O向a运动过程中( )A.加速度和速度均不断减小B.加速度和速度均不断增大C.加速度不断增大,速度不断减小D.加速度不断减小,速度不断增大2.如图所示,在一根张紧的绳子上挂几个摆,其中A、B的摆长相等。当A摆振动的时候,通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力,使其余各摆做受迫振动。观察B、C、D摆的振动发现( )A.C摆的频率最小B.D摆的周期最大C.B摆的摆角最大D.B、C、D的摆角相同3.(2019
2、·北京西城区期中)一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示,则( )A.此单摆的固有周期约为0.5sB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长减小,单摆的固有频率减小D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动4.(2017·北京卷)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值5
3、.有一弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是( )A.x=8×10-3sin4πt+π2mB.x=8×10-3sin4πt-π2mC.x=8×10-1sinπt+3π2mD.x=8×10-1sinπ4t+π2m二、多项选择题6.下列说法正确的是( )A.在同一地点,单摆做简谐运动的周期的二次方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐运动时,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,摆球质量越大,单摆做简谐运动的周期越小D.系统做稳定的受迫振动时,
4、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7.一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。t=0时刻振子的位移x=-0.1m;t=43s时刻x=0.1m;t=4s时刻x=0.1m。该振子的振幅和周期可能为( )A.0.1m,83sB.0.1m,8sC.0.2m,83sD.0.2m,8s三、非选择题8.下图为一弹簧振子的振动图像,试回答以下问题:(1)写出该振子简谐运动的表达式;(2)在第2s末到第3s末这段时间内,弹簧振子的加速度、速度、动能
5、和弹性势能各是怎样变化的?(3)该振子在前100s的总位移是多少?路程是多少?9.(2018·山东临沂统考)如图所示,有一个摆长为l的单摆,现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度,然后由静止释放,A摆至平衡位置P时,恰与静止在P处的B球发生正碰,碰后A继续向右摆动,B球以速度v沿光滑水平面向右运动,与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回,当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇,求位置P与墙壁间的距离d。考点规范练31 机械振动 单摆1.C 解析在振子由O到a的过程中,其位移不断增大,回复力增大,加速度增大,但是由于加速度与速
6、度方向相反,故速度减小,因此选项C正确。2.C 解析由A摆摆动从而带动其他3个单摆做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,故其他各摆振动周期跟A摆相同,频率也相等,故A、B错误;受迫振动中,当固有频率等于驱动力频率时,出现共振现象,振幅达到最大,由于B摆的固有频率与A摆的相同,故B摆发生共振,振幅最大,故C正确,D错误。3.B 解析由题图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,f=0.5Hz,则周期为T=1f=10.5s=2s,故A错误;由图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,则周期为2s。由公式T=2πlg
7、,可得l=gT24π2≈1m,故B正确;若摆长减小,单摆的固有周期减小,则固有频率增大,故C错误;若摆长增大,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动,故D错误。4.A 解析由振子的运动图像可知,t=1s时,振子的位移正向最大,振子速度为零,加速度为负的最大,A项正确。t=2s时,振子的位移为零,振子速度为负的最大值,加速度为零,B项错误。t=3s时,振子的位移负向最大,速度为零,加速度为正的最大值,C项错误。t=4s时,振子的位移为零,振子速度为正的最大值,加速度为零,D项错误。5.A 解析振幅A=0.8cm
8、=8×10-3m,ω=2πT=4πrad/s。由题知初始时(即t=0时)振子在正向最大位移处,即sinφ0=1,得φ0=π2,故振子做简谐运动的振动方程为x=8×10-3sin4πt+π2m,选项A正确。6.ABD 解析根据单摆周期公式T=2πlg可以知道,在同一地点,重力加速度g为定值,故周期的二次方与其摆长成正比,A正确;弹簧振子做简谐运动时,只有动能和势能参与转化,
