1、2019-2020年高考物理大一轮复习第十四章振动和波光相对论课时达标37机械振动[解密考纲]考查简谐运动的表达式和图象,单摆的周期公式的应用,受迫振动和共振的概念的理解和应用.1.(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象.下列说法中正确的是( ABD )A.甲、乙两单摆的摆长相等B.甲摆的振幅比乙摆大C.甲摆的机械能比乙摆大D.在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆解析 振幅可从题图上看出甲单摆大,故选项B正确.从图看出两摆周期相等,则摆长相等,因质量关系不明确,无法比较机械能大小.t=0.5s时乙摆球在负的最大位移处,故有正向最大加速度,故选项
2、A、B、D正确.2.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.—段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T.取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即t=0,其振动图象如图所示,则( C )A.t=T时,货物对车厢底板的压力最大B.t=T时,货物对车厢底板的压力最小C.t=T时,货物对车厢底板的压力最大D.t=T时,货物对车厢底板的压力最小解析 当物体处平衡位置时,物体对车厢底板的压力与物体受到的支持力大小相等;当物体的加速度向上时,支持力大于重力;当物体的加速度向下时,支持力小于重力.t=T时,货物向下的加速度最大,货
3、物对车厢底板的压力最小;t=T时,货物的加速度为零,货物对车厢底板的压力等于重力大小;t=T时,货物向上的加速度最大,则货物对车厢底板的压力最大.故选项C正确.3.如图所示,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 )A.B.C.D.解析 物体A振动的平衡位置弹簧弹力和A物体重力相等.物体B将A拉至平衡位置以下最大位移Δx=处,故A振动的振幅为,选项A正确.4.(多选)一列简谐横波沿直线传播.以波源O由平衡位置开始振动为计时零点
4、,质点A的振动图象如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m.以下判断正确的是( AB )A.波长为1.2mB.波源起振方向沿y轴正方向C.波速大小为0.4m/sD.质点A的动能在t=4s时最大解析 由图可知波源起振后3s质点A开始振动,故波速大小v===0.3m/s,选项C错误;由图知波的周期即质点A的振动周期T=4s,故该波的波长λ=vT=1.2m,选项A正确;因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同,故由图知选项B正确;由图知t=4s时质点A处于正向最大位移处,此时质点A的速度为零、动能为零,故选项D错误.5.(多选)一个质点在平衡位置O点附近做机械
5、振动.若从O点开始计时,经过3s质点第一次经过M点(如图所示);再继续运动,又经过2s它第二次经过M点.则该质点第三次经过M点还需要的时间是( CD )A.8sB.4sC.14sD.s解析 设图中a、b两点为质点振动过程的最大位移处,若开始计时时刻,质点从O点向右运动,O→M运动过程历时3s,M→b→M运动过程历时2s,显然,=4s,T=16s.质点第三次经过M点还需要的时间Δt3=T-2s=(16-2)s=14s,故选项C正确.若开始计时时刻,质点从O点向左运动,O→a→O→M运动过程历时3s,M→b→M运动过程历时2s,显然,+=4s,T=s.质点第三次经
6、过M点还需要的时间Δt3′=T-2s=s=s,故选项D正确.6.(多选)一砝码和一轻质弹簧构成弹簧振子,如图甲所示的装置可用于研究该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.当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图丙所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则( AC )A.由图线可知T0=