高考模拟理综物理选编机械运动解析版.docx
《高考模拟理综物理选编机械运动解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考模拟理综物理选编机械运动解析版.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考模拟理综物理选编机械运动解析版
乐陵一中机械运动
一、单选题（本大题共5小题，共30分）
1.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示．下列判断正确的是（ ）
A.0.4s时振子的加速度为零
B.0.8 s时振子的速度最大
C.0.4 s和1.2 s时振子的加速度相同
D.0.8s和1.6 s时振子的速度相同
（2018物理备课组整理）B
（备课组长指导）解：
A、由图象乙知，t=0.4s时，振子的位移最大，根据F=-kx可知，回复力最大，则加速度最大，故A错误；
B、由图象乙知，t=0.8s时，振子经过平衡位置，所以速度最大，故B正确；
C、由图象乙知t=0.4s和t=1.2s时，振子分别位移正的最大位移处与负的最大位移处，所以加速度大小相同，方向相反，故C错误；
D、由图乙可知，0.8s时刻振子运动的方向沿负方向，而1.6 s时时刻振子运动的方向沿正方向，所以振子的速度大小相等，但方向相反，故D错误；
故选：
B
由图象可知振动的周期和振幅，振子向平衡位置运动的过程中，速度增大，加速度减小，回复力F=-kx，再结合牛顿第二定律判断加速度的方向．
该题考查了弹簧振子的振动图象，会判断振子的速度和加速度的变化，注意振动图象与波动图象的区别，难度不大，属于基础题．
2.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象．关于质点的运动情况，下列描述正确的是（ ）
A.t=1.5s时，质点正沿x轴正方向运动
B.t=1.5s时，质点的位移方向为x轴负方向
C.t=2s时，质点的速度为零
D.t=2s时，质点的加速度为零
（2018物理备课组整理）D
（备课组长指导）解：
A、在t=1.5s时刻，图象切线的斜率为负，说明质点是从x的最大位移处向平衡位置方向运动的，运动的方向沿x的负方向，故A错误．
B、由图可知，1.5s末质点的位移大于0，质点的位移方向为x轴正方向，故B错误．
C、由图可知，在t=2s时刻，质点的位移为0，则速度为最大，故C错误．
D、由图可知，在t=2s时刻，质点的位移为0，则恢复力等于0，根据牛顿第二定律可知加速度等于0，故D正确．
故选：
D
根据位移时间图象的斜率等于速度，分析质点的速度方向．质点通过平衡位置时速度最大，加速度最小；通过最大位移处时加速度最大．
由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题．
3.如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，以向右为正方向建立Ox轴．若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为（ ）
A.B.
C.D.
（2018物理备课组整理）B
（备课组长指导）解：
由题意：
设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故B正确，ACD错误．
故选：
B
当振子运动到N点时开始计时，分析此时振子的位置，即确定出t=0时刻质点的位置，即可确定位移时间的图象．
本题在选择图象时，关键研究t=0时刻质点的位移和位移如何变化．
4.弹簧振子做机械振动，若从平衡位置O开始计时，经过0.3s时，振子第一次经过P点，又经过了0.2s，振子第二次经过P点，则该振子第三次经过P点是所需的时间为（ ）
A.1.6sB.1.1sC.0.8sD.0.33s
（2018物理备课组整理）D
（备课组长指导）解：
若从O点开始向右振子按下面路线振动，作出示意图如图，则振子的振动周期为
T1=4×（0.3+×0.2）s=1.6s，
则该质点再时间△t1=T-0.2s=1.4s，经第三次经过P点．
若振子从O点开始向左振动，则按下面路线振动，作出示意图如图，
设从P到O的时间为t，则×0.2+t=
解得：
t=s
则周期T=4×（+0.1）s=s
则该质点再时间△t2=T-0.2s=s≈0.33s，经第三次经过P点．故D正确，ABC错误．
故选：
D
分析质点可能的运动情况，画出运动轨迹，确定周期，即一次全振动所用的时间，再确定经过多长时间质点第三次经过P点．
本题关键画出质点的运动轨迹，分析时间与周期的关系，一定注意振动方向的不定性，据此分类分析振动方向．
5.关于弹簧振子的位置和路程，下列说法中正确的是（ ）
A.运动一个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的4倍
B.运动半个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的2倍
C.运动个周期，位置可能不变，路程等于振幅的3倍
D.运动一段时间位置不变时，路程一定等于振幅的4倍
（2018物理备课组整理）A
（备课组长指导）解：
A、运动一个周期内，振子完在一次全振动，回到起始位置，故位置一定不变，所有的点都经过两次，路程是振幅的4倍，故A正确；
B、当振子从一端开始运动，经过半个周期，则振子恰好到达另一端点，故位置变化，故B错误；
C、若从最大位置到平衡位置的中间某点开始运动，运动周期时由于速度不是均匀的路程并不等于振幅的3倍，故C错误；
D、只有振子振动一个周期时，路程才等于振幅4倍，若回到出发点，但速度反向，则不是一个周期，故路程不等于振幅的4倍，故D错误；
故选A．
振子在一个周期内完成一次全振动，根据振动的可能情况分析各项的正误．
对于简谐运动要注意振动的周期性及速度的变化，明确周期的含义：
只有振子回到出发点，且速度方向相同的才是一个周期．
二、多选题（本大题共4小题，共24分）
6.如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等．先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（ ）
A.其它各摆摆动周期跟A摆相同
B.其它各摆振动振幅大小相同
C.其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最大
D.其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大
（2018物理备课组整理）AC
（备课组长指导）解：
A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，振动周期都等于A摆的振动周期，而由于A、E摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则E摆出现共振现象，振幅最大；故AC正确，BD错误；
故选：
AC
5个单摆中，由A摆摆动从而带动其它4个单摆做受迫振动，则受迫振动的频率等于A摆摆动频率，当受迫振动的中固有频率等于受迫振动频率时，出现共振现象，振幅达到最大．
受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．
7.如图所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动．已知物体A的质量为m，物体B的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，振幅为L，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法中正确的是（ ）
A.物体B从P向O运动的过程中，A、B之间的摩擦力对A做正功
B.物体B处于PO之间某位置时开始计时，经T时间，物体B通过的路程一定为L
C.当物体B的加速度为a时开始计时，每经过T时间，物体B的加速度仍为a
D.当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于
（2018物理备课组整理）ACD
（备课组长指导）解：
A、物体B从P向O运动的过程中，加速度指向O，B对A的摩擦力水平向右，A、B之间的摩擦力对A做正功，故A正确；
B、物体B处于PO之间某位置时开始计时，经时间，通过的路程不一定不一定是L，只有物体从最大位移处或平衡位置开始计时，物体B通过的路程才为L，故B错误；
C、物体B和A整体做简谐运动，根据对称性，当物体B的加速度为a时开始计时，每经过T时间，物体B的加速度仍为a，故C正确；
D、对整体，A、B间摩擦力的摩擦力大小，故D正确；
故选：
ACD
A和B-起在光滑水平面上做往复运动，一起做简谐运动．根据牛顿第二定律求出AB整体的加速度，再以A为研究对象，求出A所受静摩擦力．在简谐运动过程中，B对A的静摩擦力对A做功；
本题中两物体一起做简谐运动，都满足简谐运动的特征：
F=-kx，回复力做功可根据力与位移方向间的关系判断做什么功．
8.如图所示，物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动，A、B之间无相对滑动，已知轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，下列说法正确的是（ ）
A.物体A的回复力是由滑块B对物体A的摩擦力提供
B.滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供
C.物体A与滑块B（看成一个振子）的回复力大小跟位移大小之比为k
D.物体A的回复力大小跟位移大小之比为k
E.若A、B之间的最大静摩擦因数为μ，则A、B间无相对滑动的最大振幅为
（2018物理备课组整理）ACE
（备课组长指导）解：
A、A做简谐运动时回复力是由滑块B对物体A的摩擦力提供，故A正确．
B、物体B作简谐运动的回复力是弹簧的弹力和A对B的静摩擦力的合力提供，故B错误．
C、物体A与滑块B（看成一个振子）的回复力大小满足F=-kx，则回复力大小跟位移大小之比为k．故C正确．
D、设弹簧的形变量为x，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为：
a=
对A：
f=ma=，可见，作用在A上的静摩擦力大小f，即回复力大小与位移大小之比为：
．故D错误；
E、据题知，物体间的最大摩擦力时，其振幅最大，设为A．以整体为研究对象有：
kA=（M+m）a
以A为研究对象，有牛顿第二定律得：
μmg=ma
联立解得：
A=．故E正确．
故选：
ACE
A和B-起在光滑水平面上做简谐运动，物体A的回复力是由滑块B对物体A的摩擦力提供，滑块B的回复力是由弹簧的弹力和A对B的摩擦力的合力提供．回复力满足：
F=-kx．以A为研究对象，根据牛顿第二定律求出AB无相对滑动时最大加速度，再对整体，由牛顿第二定律求出最大振幅．
明确最大振幅时，物体间的摩擦力最大，灵活利用整体法和隔离法解题是关键．要知道简谐运动的基本特征是F=-kx，但k不一定是弹簧的劲度系数．
9.甲乙两位同学分别使用图1所示的同一套装置观察单摆作简谐运动时的振动图象，已知二人实验时所用的单摆的摆长相同，落在木板上的细砂分别形成的曲线如图2所示，下面关于两图线的说法中正确的是（ ）
A.甲图表示砂摆摆动的幅度较大，乙图摆动的幅度较小
B.甲图表示砂摆摆动的周期较大，乙图摆动的周期较小
C.二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙
D.二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v乙=2v甲
（2018物理备课组整理）AC
（备课组长指导）解：
A、由图可知，甲的振动幅度较大，乙的幅度较小；故A正确；
B、两摆由于摆长相同，则由单摆的性质可知，两摆的周期相同；故B错误；
C、由图可知，甲的时间为2T，乙的时间为4T；则由v=可知，二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙；故C正确，D错误；
故选：
AC．
由振幅的大小可明确砂摆的振动幅度；单摆的摆动具有等时性，甲图时间短，乙图时间长，根据v=判断速度大小关系．
本题考查单摆的性质，要注意明确单摆的周期取决于摆的长度和当地的重力加速度；与振幅等无关．
三、填空题（本大题共1小题，共5分）
10.某单摆及其振动图象如图所示，取g=9.8m/s2，π2=9.8，根据图给信息可计算得摆长约为______；t=5s时间内摆球运动的路程约为______（取整数）；若在悬点正下方O′处有一光滑水平细钉可挡住摆线，且=，则摆球从F点释放到第一次返回F点所需时间为______s。
（2018物理备课组整理）1m；0.30m；1.5
（备课组长指导）解：
由图可知，
升级会员 