魯科版高中物理選修3-4第1章機械振動寒假復習題含答案

1、絕密啟用前魯科版 高中物理 選修3-4第1章機械振動 寒假復習題本試卷分第I卷和第n卷兩部分，共100分，考13t時間150分鐘。分卷I一、單選題（共10小題 每小題4.0分洪40分）1 .如圖為某質(zhì)點做簡諧運動的圖象.下列說法正確的是（）4>kikiA. t=0時，質(zhì)點的速度為零B. t=0.1 s時，質(zhì)點具有y軸正向最大加速度C.在0.2 s0.3 s內(nèi)質(zhì)點沿y軸負方向做加速度增大的加速運動D.在0.5 s0.6 s內(nèi)質(zhì)點沿y軸負方向做加速度減小的加速運動A2.一個做簡諧運動的彈簧振子，周期為T,振巾雷為A,設振子第一次從平衡位置運動到x=z處所經(jīng)歷的時間為tl,第一次從最大位移處運

2、動到x=二所經(jīng)歷的時間為t2,關于tl與t2,以下說法正確的是（）A . tl=t2B. tl<t2C. tl>t2D.無法判斷3.一水平彈簧振子做簡諧運動，周期為T,則（）A.若t時刻和（t+ At）時刻振子運動位移的大小相等、方向相同，則At 一定等于T的整數(shù)倍TB.若t時刻和（t + At）時刻振子運動位移的大小相等、方向相反，則困一定等于-的整數(shù)倍C.若At=T,則在t時刻和（t+ At）時刻振子振動的速度一定相等TD.若& = 則在t時刻和（t+ At）時刻彈簧的長度一定相等4.關于簡諧運動周期、頻率、振幅說法正確的是（）A.振幅是矢量，方向是由平衡位置指向最大位

3、移處B.周期和頻率的乘積不一定等于1C.振幅增加，周期必然增加，而頻率減小D.做簡諧運動的物體，其頻率固定，與振幅無關5 .一根細線下端拴一可看作質(zhì)點的小球，上端懸掛在。點，制成一個單擺，擺長為2L.現(xiàn)在。點正下方，距。點為L處固定一根釘子，如圖所示.下面的說法中正確的是（）A .該單擺振動時左右兩側(cè)升高的最大高度不相等B .該單擺振動時左右兩側(cè)的最大位移相等C.該單擺振動時左右兩側(cè)所用的時間相等d.該單擺振動的周期是（q5+i）qj§6 .下列說法正確的是（）A.彈簧振子從平衡位置運動到最遠點所需的時間為"丁IIB .彈簧振子從平衡位置運動到最遠點的一半距離所需時間為鼻T

4、C.彈簧振子從平衡位置出發(fā)經(jīng)歷*T,運動的位移是1aD.彈簧振子從平衡位置運動到最遠點所需的時間為；T7 .簡諧運動的表達式是x= Asin（cot+5，其中簡諧運動的相位是（）A. AB. 3C.。D . 3 計（j）8 .若單擺的擺長不變，擺球的質(zhì)量由20 g增加為40 g,擺球離開平衡位置的最大角度由4。減為2 ,則單擺振動的（）A.頻率不變，振幅不變B.頻率不變，振幅改變C.頻率改變，振幅不變D.頻率改變，振幅改變9 .如圖所示為同一實驗室中甲、乙兩個單擺的振動圖象，從圖象中可知"ginA.兩擺球的質(zhì)量相等B.兩單擺的擺長相等C.兩單擺同時改變運動方向D.在相同的時間內(nèi)，兩球

5、通過的路程總有s甲=2s乙10 .關于單擺，下列說法中正確的是（）A.擺球運動中的回復力是擺線拉力和重力的合力B.擺球在運動過程中，經(jīng)過軌跡上的同一點時，加速度是相同的C.擺球在運動過程中，加速度的方向始終指向平衡位置D.擺球經(jīng)過平衡位置時，加速度為零二、多選題（共4小題,每小題5.0分洪20分）11.（多選）物體做簡諧運動時，下列敘述正確的是（）A.平衡位置就是回復力為零的位置B.處于平衡位置的物體，一定處于平衡狀態(tài)C.物體到達平衡位置，合力一定為零D.物體到達平衡位置，回復力一定為零12 K 四12.（多選）某質(zhì)點做簡諧運動，其位移與時間的關系式為：x= 3sin（Y t + 2）cm，則

6、（）A.質(zhì)點的振幅為3 cmB.質(zhì)點振動的周期為 3 s1271C.質(zhì)點振動的周期為sD. t=0.75 s時刻，質(zhì)點回到平衡位置13.（多選）彈簧振子在AOB之間做簡諧運動，如圖所示，O為平衡位置，測得 AB間距為8 cm,完成30次全振動所用時間為 60 $.則（）rww -；A O tiA.振動周期是2 s,振巾昌是8 cmB.振動頻率是2 HzC.振子完成一次全振動通過的路程是16 cmD.振子過。點時計時，3 s內(nèi)通過的路程為24 cm14.（多選）一個彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運動，其中有兩個時刻彈簧對振子的彈力大小相等、 但方向相反，那么這兩個時刻彈簧振子的（）A.速度一定大

7、小相等、方向相反B.加速度一定大小相等、方向相反C.位移一定大小相等、方向相反D.以上三項都不對分卷II三、實驗題（共1小題,每小題10.0分洪10分）15.某同學做 用單擺測重力加速度”實驗.用游標卡尺測量擺球直徑d,把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，用米尺測量出懸線長度1.某次測量擺球直徑時游標卡尺示數(shù)部分如圖所示，則擺球直徑為d=cm.在小鋼球某次通過平衡位置時開始計時，并將這次通過平衡位置時記為0,數(shù)出以后小鋼球通過平衡位置的次數(shù)為用停表記下所用的時間為t.請用上面的測量數(shù)據(jù)計算重力加速度的表達式為g =.四、計算題（共3小題,每小題10.0分洪30分）16.彈簧振子以 。點為平衡位置在 b

8、、c兩點之間做簡諧運動.b、c相距20 cm.某時刻振子處于 O點正向右運動.經(jīng)過 0.5 s,振子首次到達 b點.求：（取向右為正方向）6 O #-10-3（1 5 11）IniiIiiii mil 11。 振動的頻率f和振幅A;（2）振子在5.5 s內(nèi)通過的路程及位移？如果彈簧的勁度系數(shù) k=100 N/m,小球質(zhì)量為0.5 kg,則5.5 s末小球的加速度大小和方向是多 少？17 .如圖為一單擺的共振曲線，則該單擺的擺長約為多少？共振時單擺的振幅多大？（g取10 m/s2）如果把此擺拿到月球上去，已知月球上的自由落體加速度為 1.6 m/s2,它在月球上做 50次全振動要 用多少時間？1

9、8 .如圖所示為某課外探究小組所設計的實驗裝置：把一個質(zhì)量為M的長方形框架 A靜止放在水平地面上.一個輕彈簧上端與框架A的頂端相連，下端與質(zhì)量為 m的小球B相連，B的下面再通過輕質(zhì)細線與小球 C相連.整體處于靜止狀態(tài).現(xiàn)剪斷細線，把小球 C拿走，小球 B便開始上下做 簡諧運動.實驗表明，小球C的質(zhì)量存在一個臨界值，超過這個臨界值，當剪斷細線拿走小球C后，小球B向上做簡諧運動的過程中，框架A會離開地面.試求小球 C的這一質(zhì)量的臨界值.答案解析1 .【答案】D【解析】由圖可知，在 t=0時，質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，所以速度最大，故 A錯誤；當t=0.1 s時，質(zhì)點的位移為正向最大，速度為零，由加速度公式

10、a = y,知加速度負向最大.故 B錯誤；在0.2 s時，質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，0.3 s時質(zhì)點的位移為負向最大，質(zhì)點沿 y軸負方向做加速度增大的減速運動，故C錯誤；在0.5 s時，質(zhì)點的位移為正向最大，速度為零，0.6 s時，質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，速度負向最大，可知在 0.5 s0.6 s內(nèi)質(zhì)點沿y軸負方向做加速度減小的加速運動，故 D正確.2 .【答案】B【解析】畫出xt圖象，從圖象上，我們可以很直觀地看出：ti<t2,正確答案為B.3.【答案】C【解析】結合彈簧振子的運動示意圖和振動圖象進行分析；如圖所示:圖中的a、b、c三點位移大小相等、方向相同，顯然At不一定等于T的整數(shù)倍，A錯誤；圖

11、中的TIa、d兩點的位移大小相等、方向相反，At<- , B錯誤；在相隔一個周期 T的兩個時刻，振子只能T位于同一位置，其位移相同，速度也相等，C正確；相隔彳的兩個時刻，振子的位移大小相等、方向相反，其位置關于平衡位置對稱，彈簧分別處于壓縮和拉伸狀態(tài)，彈簧的長度并不相等，D錯誤.4 .【答案】D【解析】振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離，是標量，A錯；周期和頻率互為倒數(shù)，B錯；做簡諧運動的物體的頻率和周期由振動系統(tǒng)本身決定，C錯誤，D正確.5 .【答案】D【解析】根據(jù)機械能守恒定律，擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣；由幾何關系得，右邊的弧長小于左邊的弧長，故 A、B錯誤；擺線被釘子擋

12、住后，繞 A點做單擺運動，在左側(cè)擺長為2L,在右側(cè)擺長為 L,據(jù)單擺的周期公式可知，周期也要發(fā)生變化；根據(jù)單擺的振動周期T= 2r .可知：左側(cè)的周期為,Ti = 21,右側(cè)的周期 丁2=2一，所以單擺左右兩側(cè)所用的時間不相等，該單擺的周期為(0+1),故C錯誤，D正確.L【解析】彈簧振子從平衡位置運動到最遠點所需時間為工，選項 A錯誤，D正確.以平衡位置為 4計時起點，則初相位為零，根據(jù)公式x=Asint,T .得當t=一時，x= Asi8A,選項B錯誤.當t=2-T時,12x= Asin = 6【解析】簡諧運動的表達式x=Asin(cot+昉中，簡諧運動的相位是計68 .【答案】B【解析】

13、單擺的擺長不變時，單擺振動的周期T= 2%上 不變，頻率f=、J;不變；擺長不變時,擺角越小，振幅越小，選項 B正確.9 .【答案】B【解析】由題圖可以看出甲、乙兩個單擺的周期相等，由周期公式可以知道擺長相等，與擺球質(zhì)量無關，B對，A錯；兩單擺位移為零的時刻不同，所以兩單擺不同時改變運動方向，C錯；在相同的時間內(nèi)，兩球通過的路程不一定滿足s甲=2s乙，倍數(shù)關系與開始計時時刻以及運動時間有關，D錯.10 .【答案】B【解析】單擺運動的回復力是重力沿圓弧切線方向的一個分力，故A錯誤；擺球在運動過程中，經(jīng)過軌跡上的同一點時，受力不變，故加速度相同，故 B正確；擺球在運動過程中，回復力產(chǎn)生 的加速度的

14、方向始終指向平衡位置，而向心加速度指向懸點，合成后，方向在變化，故C錯誤；單擺過平衡位置時，由于具有向心加速度，所受的合力指向懸點，不為零，D錯誤.11 .【答案】AD【解析】平衡位置是回復力等于零的位置，但物體所受合力不一定為零，A、D對.12 .【答案】ABDI27E 71【解析】質(zhì)點做簡諧運動，位移與時間的關系式為：x=3 sin(yt+-)cm,對照公式 x=Asin(wt1271271+ M),振幅為3 cm,角頻率為,根據(jù)公式3=亍,周期為3 s,故A、B正確，C錯誤；位移與時間的關系式為:2" nx= 3sin(t + -)cm, t=0.75 s 時刻，位移為:3-i

15、lx= 0,故質(zhì)點在平衡位置，故D正確.13 .【答案】CD【解析】振幅是離開平衡位置的最大距離，所以振幅為4 cm,故A錯誤；完成30次全振動所用時間為60 s,則周期為2 s,頻率為|hz,故B錯誤；振子完成一次全振動通過的路程是4倍振幅,即 16 cm,故C正確；振子過 。點時計時，3 s內(nèi)通過的路程為：s=彳二 X4X4 cm = 24 cm,故 D正確.BC【解析】由彈簧振子的運動規(guī)律知，當彈簧彈力大小相等、方向相反時，這兩時刻振子的位移大小相等、方向相反，加速度大小相等、方向相反,B、C正確；由于物體的運動方向在兩時刻可能為同向，也可能為反向，故 A錯誤.故正確答案為 B、C.15

16、.【答案】2.26r【解析】 由圖所示游標卡尺可知，主尺示數(shù)為2.2 cm,游標尺示數(shù)為 6X0.1 mm = 0.6 mm= 0.06cm,則游標卡尺示數(shù)為2.2 cm+0.06cm = 2.26 cm.由題意知，單擺完成全振動的次數(shù)為N=，單擺的周期T=單擺擺長L= l + - ,由單擺周期公式T= 2g可知,重力加速度:(1)7Hz 10 cm (2)110 cm -10 cm(3)20 m/s2方向向右【解析】（1）設振幅為A,由題意bc=2A=20 cm,所以 A= 10 cm.1振子從。至ij b所用時間t=0.5 s,為周期T的二,所以 T= 2.0 s；=1Hz.(2)振子從平

17、衡位置開始運動，在1個周期內(nèi)通過的路程為 4A,故在t'=5.5 s=¥"T內(nèi)通過的路程11s= X4A= 110 cm.5. 5 s內(nèi)振子振動了 一J-T個周期，所以5.5 s末振子到達c點，所以它的位移大小為一10 cm.toioox(-o.i)(3)5.5 s末振子到達c點，所以它的位移大小為一 10 cm,振子加速度a=-=-用0_5=20 m/s2,方向與位移的方向相反，為向右.17 .【答案】1 m 10 cm 245 s【解析】題圖是單擺的共振曲線，當驅(qū)動力頻率為0.5 Hz時單擺產(chǎn)生了共振現(xiàn)象;則單擺的固有頻率即為0.5 Hz,固有周期為T=2 s,振幅為10 cm； t=50T=50>4.9 = 245 s.10X2*4X3.14根據(jù)單擺的周期公式把此擺拿到月球上去，周期為:做50次全振動時間為:18 .【答案】M+m【解析】