【物理】2020届一轮复习人教版 机械振动 课时作业 9页

‎2020届一轮复习人教版 机械振动 课时作业 ‎ 学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、 在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是 （ ）。‎ A． 速度、加速度、动能 B． 加速度、回复力和位移 C． 加速度、速度和位移 D． 位移、动能、速度 ‎2、 （题文）如图所示为一弹簧振子做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是（ ）。‎ A． 的时刻，振子具有最大正向加速度 B． 的时刻，振子具有最大负向速度 C． 的时刻，振子具有最大正向位移 D． 的时刻，振子具有最大正向回复力 ‎3、 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． 回复力 C． 加速度 D． 速度 ‎4、 如图所示，O是弹簧振子的平衡位置，小球在B、C之间做无摩擦的往复运动，则小球任意两次经过O点可能不同的物理量是（ ）。‎ A． 速度 B． 机械能 C． 回复力 D． 加速度 ‎5、 一个弹簧振子在AB间做简谐运动，O是平衡位置以某时刻作为计时零点（t=0），经过1/4周期，振子具有正方向的最大加速度．那么以下几个振动图中哪一个正确地反映了振子的振动情况？（ ）。‎ A． B． C． D． ‎ ‎6、 下列关于单摆的说法，正确的是(　 　）。‎ A． 单摆摆球经过平衡位置时加速度为零 B． 单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力 C． 单摆摆球的回复力等于摆球所受的合力 D． 单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处的位移为A(A为振幅)，从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为－A ‎7、 下列说法中正确的是（　　）。‎ A． 若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小 B． 声波击碎玻璃杯的实验原理是声波的干涉 C． 声呐的工作原理是超声波的反射 D． “闻其声不见其人”是声波的反射现象 ‎8、 对于作简谐运动的物体，其回复力和位移的关系可用图中哪个图象表示（　　）。‎ A． B． ‎ C． D． ‎ ‎9、 某振子做简谐运动的表达式为x=2sin（2πt+ ） cm，则该振子振动的振幅和周期为（　　）。‎ A． 2 cm，1 s B． 2 cm，2π s C． 1 cm， s D． 1 cm，2π s ‎10、 某一个在竖直方向上做简谐运动的弹簧振子，其位移x与时间t的关系曲线如图所示。若规定向下为正方向，则（ ）。‎ A． 振子的振幅为5m B． 振子的振动频率为5Hz C． 第2s末振子的速度最大，并且方向竖直向下 D． 第5s末振子的加速度最大，弹簧的弹性势能最大 ‎11、 简谐运动的物体，在返回平衡位置过程中，变大的物理量是（ ）。‎ A． 动能 B． 回复力 C． 位移 D． 机械能 ‎12、 如图，O点为弹簧振子的平衡位置，小球在B、C间做无摩擦的往复运动。在小球从B运动到O的过程中，小球的( ）。‎ A． 速度不断增大，加速度不断增大 B． 速度不断减小，加速度不断增大 C． 速度不断增大，加速度不断减小 D． 速度不断减小，加速度不断减小 ‎13、 如图，小球通过弹簧悬挂于天花板上，平衡时，小球停在O点．P点位于O点正下方，cm．将小球拉至P点并由静止释放，小球在竖直方向上做以O点为对称中心的机械振动，完成10次全振动的时间为10s，则小球的振动周期T和振幅A分别为（　　）。‎ A． s，cm B． s，cm C． s，cm D． s，cm ‎14、 一列简谐横波沿直线传播。以波源O为平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O与A的平衡位置相距1.2m，以下判断正确的是（ ）。‎ A． 波长为1.2m B． 波源起振方向沿y轴正方向 C． 波速大小为0.3m/s D． 质点A的动能在t=4s时最大 ‎15、 下列运动中可以看作机械振动的是（ ）。‎ A． 声带发声 B． 音叉被移动 C． 火车沿斜坡行驶 D． 秋风中树叶落下 ‎16、 表征物体振动快慢程度的物理量是（ ）。‎ A． 回复力 B． 振幅 C． 频率 D． 位移 ‎17、 关于做简谐运动的物体，下列说法正确的是（ ）。‎ A． 在平衡位置所受的合外力一定为零 B． 在平衡位置时势能一定为零 C． 做简谐运动的振子每次经过同一位置时，一定具有相同的速度 D． 做简谐运动的振子每次经过同一位置时，一定具有相同的动能 ‎18、 一单摆的摆长为90cm，摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，（g取10m/s2），则在t=1s时摆球的运动情况是（ ）。‎ A． 正向左做减速运动，加速度正在增大 B． 正向左做加速运动，加速度正在减小 C． 正向右做减速运动，加速度正在增大 D． 正向右做加速运动，加速度正在减小 ‎19、 一质点做简谐运动的图象如图所示，则该质点 (　　）。‎ A． 在0～0.01s内，速度与加速度反向 B． 在0.01s～0.02s内，速度与回复力同向 C． 在0.025s时，速度为正，加速度为正 D． 在0.04s时，速度最大，回复力为零，动能最大 ‎20、 如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上、下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则 (　 　）。‎ A． 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s B． 当振子稳定振动时，它的振动频率是2Hz C． 当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D． 当转速减小时，弹簧振子的振幅增大 ‎ 参考答案 ‎1、答案：B 当振子每次经过同一位置时，相对于平衡位置的位移必定相同；则振子的回复力：F=-kx，回复力必定相同；当振子每次经过同一位置时，回复力为定值，由牛顿第二定律得，加速度必定相同。当振子每次经过同一位置时，速度大小相同，所以动能必定相等；但速度的方向可能相反。故ACD错误，B正确。故选B。‎ 名师点评：该题考查简谐运动的特点，知道振动过程机械能守恒，注意振子每次经过同一位置时，描述振动的物理量中有的矢量，有的是标量． 2、答案：B A． 的时刻，振子位于正向的最大位移处，所以振子的回复力为负向最大，振子具有最大负向加速度，故A错误；‎ B． 的时刻，振子经过平衡位置，正从正的位移向负的位移方向运动，所以具有最大负向速度，故B正确；‎ C． 的时刻，振子处于负向的最大位移处，所以振子具有最大负向位移，故C错误；‎ D． 的时刻，振子位于正向的最大位移处，所以振子的回复力为负向最大，故D错误；‎ 故选B。‎ 名师点评：周期是振子完成一次全振动的时间，振幅是振子离开平衡位置的最大距离；由图象直接读出周期和振幅．根据振子的位置分析其速度和加速度大小．振子处于平衡位置时速度最大，在最大位移处时，加速度最大。 3、答案：D 振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故A错误；回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故B错误；加速度总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同，故C错误；由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故D正确。所以D正确，ABC错误。 4、答案：A 小球任意两次经过O点时，位移为零，回复力为零，加速度为零，机械能为零，速度的大小相同，但是方向可能不同，则速度可能不同，则选A. ‎ 名师点评：解决本题的关键要知道做简谐运动的特点：当它通过平衡位置时位移为零，回复力为零，加速度为零，而速度最大． 5、答案：D 弹簧振子在AB间做简谐运动，O是平衡位置，经过1/4‎ 周期，振子具有正方向的最大加速度，其x-t图象上对应点的位移为负向最大，即在最低点，故ABC错误，D正确；故选D。 6、答案：B 摆球经最低点（振动的平衡位置）时回复力为零，但向心力不为零，所以加速度不为零，故A错误；摆球的回复力由合力沿圆弧切线方向的分力（等于重力沿圆弧切线方向的分力）提供，故B正确，C错误；简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点，摆球在最大位移处时位移为A，在平衡位置时位移应为零，故D错误。故选B。‎ 名师点评：简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点．单摆处于圆周运动，其合力提供向心力，回复力只是合力的一个分力．单摆摆球经过平衡位置时仍具有向心加速度． 7、答案：C A. 根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率增大，故A错误；‎ B. 当声波的频率等于玻璃杯的固有频率时玻璃杯震荡最剧烈，最容易被击碎，即声波击碎玻璃杯的实验原理是共振，故B错误；‎ C. 声呐的工作原理是超声波照射的物体上，经过反射，依据超声波的直线传播确定物体的位置，故C正确； ‎ D. “闻其声不见其人”是声波绕过障碍物继续传播的现象，是声波的衍射现象，故D错误；‎ 故选：C. 8、答案：C 【分析】‎ 简谐运动是最基本也最简单的机械振动．当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置．‎ ‎【详解】‎ 回复力和位移的关系式F=-kx，图象为一次函数，且F与x 方向相反，‎ 故选：C。‎ 名师点评：‎ 记住回复力和位移的关系式F=-kx，可迅速的作答． 9、答案：A 【分析】‎ 简谐运动的一般表达式为，位移的最大值等于振幅．由可求出周期．‎ ‎【详解】‎ 根据简谐运动的表达式为：cm得知，该振子振动的振幅A=2cm；‎ 圆频率，则周期为 ‎ 故选：A。 10、答案：D 质点的振幅等于振子位移的最大值，由图读出，振幅为 A=5cm，故A错误；由图知，振子的周期 T=4s，则频率为 f=1/T=0.25Hz，故B错误；第2s末振子的位移为零，正通过平衡位置，速度最大，由斜率表示速度，知此时振子的速度为负，说明速度方向竖直向上。故C错误；第5s末振子的位移最大，由a=-kx/m知加速度最大，弹簧的形变量最大，其弹性势能最大，故D正确；故选D。‎ 名师点评：本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期．对于质点的速度方向，可以根据斜率读出．速度大小可根据质点的位移确定． 11、答案：A 简谐运动的物体，在返回平衡位置过程中，变大的物理量是速度，动能；而回复力、位移减小；机械能不变，选项A正确，BCD错误；故选A. 12、答案：C 小球做简谐运动，O点为弹簧振子的平衡位置，系统机械能守恒，在O点弹性势能为零，动能最大；在小球从B点向O点运动的过程中，弹力不断减小，故合力减小，加速度减小，速度增大，即小球做加速度不断减小的加速运动；故选C。‎ 名师点评：本题考查了简谐运动的回复力、速度、加速度与位移的关系，要结合牛顿第二定律的对称性和能量守恒定律进行分析． 13、答案：A 据题，将小球拉至P点并由静止释放，则小球离开平衡位置O的最大距离，即振幅 A=OP=5cm。小球完成10次全振动的时间为10s，则完成1次全振动的时间为1s，即周期为1s。故选A。‎ 名师点评：解决本题的关键要掌握振幅和周期的定义，振动周期T是完成一次全振动的时间．振幅是振子离开平衡位置的最大距离． 14、答案：B ‎（1）由图象可知，A质点比波源晚振动3s，其周期为4s，所以波速，又根据波速公式得：，故AC错误；‎ ‎（2）根据波传播的特点，各质点的起振的方向和波源的起振方向相同，由振动图象可知，A质点的起振方向沿y轴正方向，故该波源的起振方向沿y轴正方向，B正确；‎ ‎（3）根据图象，在t=4s时，质点A正处于正的最大位移处，其动能为零，D错误。‎ 故本题选B 名师点评：首先明确其图象是振动图象，根据位移除以时间得到波速，根据求解波长；质点起振方向和振源相同；根据t=4s时质点A所处的位置，可判断动能大小。 15、答案：A ‎ ‎【详解】‎ 根据机械振动的定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动；声带的振动发出声音是在其平衡位置附近的振动，故A正确；音叉被移动、火车沿斜坡行驶都是单方向的运动，不是在其平衡位置附近的振动，故BC错误；秋风中树叶落下不是在其平衡位置附近作往复运动，故D错误。所以A正确，BCD错误。 16、答案：C 【详解】‎ 回复力F=-kx，是时刻变化的，与位移有关，故A错误；振幅反映了振动的强弱，故B错误；频率是单位时间内完成全振动的次数，反映了振动的快慢，故C正确；位移是偏离平衡位置的距离，是时刻变化的，最大位移的大小等于振幅，反映振动的强度，故D错误。所以C正确，ABD错误。 17、答案：D 【详解】‎ 回复力也不一定就是合外力。举例：在单摆中，单摆的回复力是重力沿轨迹切线方向的分力，并非是重力与绳子拉力的合力。故A错误；在平衡位置时势能不一定为零，举例：在单摆中，在平衡位置时势能不一定为零，还与势能零点选取有关，故B错误；做简谐运动的物体，物体每次通过同一位置时其速度大小相等，方向不一定相同，故速度不一定相同，但动能相同，故C错误，D正确；故选D。 18、答案：A 摆长L=90cm=0.90m，单摆的周期，‎ 因t=1s，则；当摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，在t=1s时已经返回并越过平衡位置（最低点），正向左侧最大位移处运动，由平衡位置向最大位移运动的过程中，摆球做的是减速运动，加速度逐渐增大．故A正确，BCD错误．故选A． 19、答案：C 在0至0.01s内，图象的斜率为负值，速度为负向，位移为正向，由分析可知，加速度为负向，故速度与加速度同向，故A错误。在0.01s至0.02s内，图象的斜率为负值，速度为负向，位移为负向，则由F=-kx可知，回复力为正向，速度与回复力反向，故B错误。在0.025s时，图象的斜率为正值，速度为正向，位移为负向，则加速度为正向，故C正确。在0.04s时，质点位移为正向最大，速度为零，回复力为最大，故D错误。故选C。‎ 名师点评：根据图象的斜率等于速度，分析速度的方向，根据位移的正负，由F=-kx，分析回复力和加速度的大小和方向． 20、答案：D 现匀速转动摇把转速为240r/min。知驱动力的周期T=0.25s，则f=4Hz，知振子稳定振动时，它的振动周期为0.25s，振动频率为4Hz，故AB错误；当转速减小时，驱动力的周期增大，驱动力的频率减小，接近于振子的固有频率，发生共振，振幅增大。故C 错误，D正确。故选D。‎ 名师点评：振子受迫振动的频率等于驱动力的频率，当受迫振动的频率接近于振子的固有频率时，会发生共振，振幅最大． ‎