（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時檢測（七十九）機械振動（雙基落實課）（含解析）

（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時檢測（七十九）機械振動（雙基落實課）（含解析）1(多選)(2018·天津高考)一振子沿x軸做簡諧運動，平衡位置在坐標(biāo)原點。t0時振子的位移為0.1 m，t1 s時位移為0.1 m，則()A若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 sB若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 sC若振幅為0.2 m，振子的周期可能為4 sD若振幅為0.2 m，振子的周期可能為6 s解析：選AD若振幅為0.1 m，則T1 s，其中n0、1、2、，當(dāng)n0時，T2 s，n1時，T s，n2時，T s，故A正確，B錯誤；若振幅為0.2 m，振動分4種情況討論：第種情況，設(shè)振動方程為xAsin(t)，t0時，Asin ，解得，所以由P點到O點用時至少為，由簡諧運動的對稱性可知，由P點到Q點用時至少為，即T1 s，其中n0、1、2、，當(dāng)n0時，T6 s，n1時，T s；第種情況，由P點到Q點用時至少為，周期最大為2 s；第種情況，周期一定小于2 s，故C錯誤，D正確。2(多選)(2016·海南高考)下列說法正確的是()A在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比B彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變C在同一地點，當(dāng)擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小D系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率E已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，就可知振子在任意時刻運動速度的方向解析：選ABD在同一地點，重力加速度g為定值，根據(jù)單擺周期公式T2 可知，周期的平方與擺長成正比，故選項A正確；彈簧振子做簡諧振動時，只有動能和勢能參與轉(zhuǎn)化，根據(jù)機械能守恒條件可知，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變，故選項B正確；根據(jù)單擺周期公式T2 可知，單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，故選項C錯誤；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，故選項D正確；若彈簧振子初始時刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以確定任意時刻運動速度的方向，若彈簧振子初始時刻不在波峰或波谷位置，則無法確定任意時刻運動速度的方向，故選項E錯誤。3(多選)(2019·大連模擬)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f。下列說法正確的是()A當(dāng)f<f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B當(dāng)f>f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C該振動系統(tǒng)振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D該振動系統(tǒng)振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于fE當(dāng)ff0時，該振動系統(tǒng)一定發(fā)生共振解析：選BDE受迫振動的振幅A隨驅(qū)動力的頻率變化規(guī)律如圖所示，故A錯誤，B正確；振動穩(wěn)定后系統(tǒng)振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，故C錯誤，D正確；根據(jù)共振產(chǎn)生的條件可知，當(dāng)ff0時，該振動系統(tǒng)一定發(fā)生共振，故E正確。4(多選)一個質(zhì)點以O(shè)為平衡位置，在A、B間做簡諧運動，如圖(a)所示，它的振動圖像如圖(b)所示。設(shè)向右為正方向，下列說法正確的是()AOB5 cmB第0.2 s末質(zhì)點的速度方向是AOC第0.4 s末質(zhì)點的加速度方向是AOD第0.7 s末質(zhì)點位于O點與A點之間E質(zhì)點在4 s內(nèi)完成5次全振動解析：選ACE由題圖(b)可知振幅為5 cm，則OBOA5 cm，A項正確；00.2 s內(nèi)質(zhì)點從B點向O點運動，第0.2 s 末質(zhì)點的速度方向是BO，B項錯誤；第0.4 s末質(zhì)點運動到A點處，則此時質(zhì)點的加速度方向是AO，C項正確；第 0.7 s 末質(zhì)點位于O點與B點之間，D項錯誤；簡諧運動周期T0.8 s，則質(zhì)點在4 s內(nèi)完成全振動的次數(shù)為5，E項正確。5(多選)一個質(zhì)點以O(shè)為中心做簡諧運動，位移隨時間變化的圖像如圖所示，a、b、c、d表示質(zhì)點在不同時刻的相應(yīng)位置，下列說法正確的是()A質(zhì)點通過位置c時速度最大，加速度為零B質(zhì)點通過位置b時，相對平衡位置的位移為C質(zhì)點從位置a到c和從位置b到d所用時間相等D質(zhì)點從位置a到b和從位置b到c的平均速度相等E質(zhì)點在b、d兩位置速度相同解析：選ACE由題圖知，位置c為質(zhì)點運動中的平衡位置，由簡諧運動的特點可知，選項A正確；簡諧運動的振動圖像是一條正弦曲線，故質(zhì)點通過位置b時，相對平衡位置的位移為Asin A，選項B錯誤；質(zhì)點從位置a到c和從位置b到d所用時間都等于2 s，選項C正確；質(zhì)點從位置a到b和從位置b到c所用時間相等，位移不相等，所以平均速度不相等，選項D錯誤；由質(zhì)點運動的對稱性知，選項E正確。6(多選)一個單擺在地面上做受迫振動，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率f的關(guān)系)如圖所示，則下列說法正確的是()A此單擺的固有周期為2 sB此單擺的擺長約為1 mC若擺長增大，單擺的固有頻率增大D若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動E此單擺的振幅是8 cm解析：選ABD由題圖所示共振曲線知此單擺的固有頻率為0.5 Hz，則固有周期為2 s；由T2 ，可得此單擺的擺長約為1 m；若擺長增大，則單擺的固有周期增大，固有頻率減小，共振曲線的峰將向左移動，A、B、D正確，C錯誤；此單擺做受迫振動，只有發(fā)生共振時，振幅最大為8 cm，E錯誤。7(多選) 如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖像，下列說法中正確的是()A兩單擺的擺長相等B甲擺的振幅比乙擺大C甲擺的機械能比乙擺大D在t0.5 s時有正向最大加速度的是乙擺E由圖像可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣冉馕觯哼xABD由題圖看出，兩單擺的周期相同，同一地點g相同，由單擺的周期公式T2 得知，兩單擺的擺長相等，故A正確；甲擺的振幅為10 cm，乙擺的振幅為7 cm，則甲擺的振幅比乙擺大，故B正確；盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩單擺的擺長也相等，但由于兩單擺的質(zhì)量未知，無法比較機械能的大小，故C錯誤；在t0.5 s時，甲擺的位移為零，振動的加速度為零，而乙擺的位移為負(fù)向最大，則乙擺具有正向最大加速度，故D正確；由單擺的周期公式T2 得g，由于單擺的擺長未知，所以由題圖不能求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，故E錯誤。8(多選)裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中，水面足夠大，如圖甲所示。把玻璃管向下緩慢按壓4 cm后放手，忽略運動阻力，玻璃管的運動可以視為豎直方向的簡諧運動，測得振動周期為0.5 s。以豎直向上為正方向，某時刻開始計時，其振動圖像如圖乙所示，其中A為振幅。對于玻璃管(包括管內(nèi)液體)，下列說法正確的是()A回復(fù)力等于重力和浮力的合力B振動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，玻璃管的機械能守恒C位移滿足函數(shù)式x4sincmD振動頻率與按壓的深度有關(guān)E在t1t2時間內(nèi)，玻璃管位移減小，加速度減小，速度增大解析：選ACE玻璃管(包括管內(nèi)液體)只受到重力和水的浮力，所以玻璃管做簡諧運動的回復(fù)力等于重力和浮力的合力，故A正確；玻璃管在做簡諧運動的過程中，水的浮力對玻璃管做功，所以振動的過程中玻璃管的機械能不守恒，故B錯誤；振動周期為0.5 s，則4 rad/s，由題意可知題圖乙中A4 cm，t0時刻x0AAsin 0，結(jié)合t0時刻玻璃管振動的方向向下，可知0，則玻璃管的位移滿足函數(shù)式xAsin(t0)4sincm4sincm，故C正確；由于玻璃管做簡諧運動，與彈簧振子的振動相似，結(jié)合簡諧運動的特點可知，該振動的周期與振幅無關(guān)，即振動頻率與按壓的深度無關(guān)，故D錯誤；由題圖乙可知，在t1t2時間內(nèi)，玻璃管位移減小，回復(fù)力fkx，加速度a減小；玻璃管向著平衡位置做加速運動，所以速度增大，故E正確。