高中物理机械振动专题习题-普通用卷.docx

1、高中物理机械振动专题习题中等难度，附详细解析（请先作为试题在对答案看解析）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1. 如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上，弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上做简谐运动，斜面保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象应是图中的()A. B. C. D. 2. 关于简谐运动下列说法中正确的是()A. 物体的位移减小时，速度减小，加速度变小B. 物体离开平衡位置的位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同C. 物体通过平衡位置时，合力不一定为零D. 物体刚从平衡位置离开时，

2、速度方向与位移方向相同3. 弹簧振子作简谐运动，t1时刻速度为v，t2时刻也为v，且方向相同.已知(t2t1)小于周期T，则(t2t1)()A. 可能大于四分之一周期B. 一定小于四分之一周期C. 一定小于二分之一周期D. 可能等于二分之一周期4. 关于简谐运动的下述各物理量，说法正确的是()A. 振幅是由平衡位置指向最大位移处的矢量B. 周期和频率的乘积为一常量C. 振幅越大，周期越长D. 振幅越小，频率越大5. 如图1是一个弹簧振子的示意图，O是它的平衡位置，振子在B、C之间做简谐运动，规定以向右为正方向.图2是它的速度v移随时间t变化的图象.下面的说法中正确的是() A. t=2s时刻，

3、它的位置在O点左侧4cm处B. t=3s时刻，它的速度方向向左，大小为2m/sC. t=4s时刻，它的加速度为方向向右的最大值D. 振子在一个周期内通过的路程是16cm6. 如图，甲、乙两个单摆的悬点在同一水平天花板上，两摆球拉到同一水平高度，并用一根细线水平相连，以水平地板为参考面.平衡时，甲、乙两摆线与竖直方向的夹角分别为1和2，且12.当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，则()A. 甲、乙两摆的周期相等B. 甲、乙两摆的振幅相等C. 甲的机械能小于乙的机械能D. 甲的最大速度小于乙的最大速度7. 关于单摆，下列说法正确的是()A. 摆球做匀速圆周运动B. 摆动到最低点时加速度为零C.

4、速度变化的周期等于振动周期D. 振动的频率与振幅有关8. 在图中的几个相同的单摆在不同的条件下摆动，从左到右周期依次为T1、T2、T3.关于它们的周期关系，判断正确的是()A. T1T2T3B. T1T2=T3D. T1T2T3二、多选题（本大题共8小题，共32.0分）9. 简谐振动的特点是()A. 回复力和位移成正比且方向相反B. 加速度和位移成正比且方向相反C. 速度和位移成正比且方向相反D. 振幅随时间作周期性变化10. 一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T，则()A. 若t=T，则t时刻和(t+t)时刻振子运动的加速度一定大小相等B. 若t=T2，则t时刻和(t+t)时刻弹簧的形变量一定

5、相等C. 若t时刻和(t+t)时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，则t一定等于T2的奇数倍D. 若t时刻和(t+t)时刻振子运动速度的大小相等，方向相同，则t一定等于T2的整数倍11. 利用传感器和计算机可以测量快速变化的力.如图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线.实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落.从此图线所提供的信息，判断以下说法中正确的是()A. t1时刻小球速度最大B. t2时刻绳子最长C. t3时刻小球动能最小D. t3与t4时刻小球速度大小相同12. 作简谐运动的物体每次通过平衡位置时()A. 位移为零，动能为零B. 动能最大，势能最小C. 速率最

6、大，振动加速度为零D. 速率最大，回复力不一定为零13. 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14. 弹簧振子在光滑水平面上振动，其位移时间图象如图所示，则下列说法正确的是()A. 10秒内振子的路程为2mB. 动能变化的周期为

7、2.0sC. 在t=0.5s时，弹簧的弹力最大D. 在t=1.0s时，振子的速度反向E. 振动方程是x=0.10sint(m)15. 质点作简谐运动的图象如图所示，则该质点() A. 在0.01至0.03s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小B. 在0.015s时，速度和加速度都为x方向C. 在每1s内，回复力的瞬时功率有100次为零D. 在第八个0.01s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大16. 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.

8、 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kD. 物体A的回复力大小跟位移大小之比为kE. 若A、B之间的最大静摩擦因数为，则A、B间无相对滑动的最大振幅为(m+M)gk答案和解析【答案】1. C2. C3. A4. B5. C6. C7. C8. C9. AB10. AB11. BD12. BC13. AC14. ACE15. AC16. ACE【解析】1. 解：设斜面的倾角为物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力，即N1=mgcos以斜面体为研究对象

9、，作出力图如图地面对斜面体的摩擦力f=N1sin=mgsincos 因为m，不变，所以f不随时间变化故选：C 物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力.斜面体处于静止，分析受力，作出力图，由平衡条件分析地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系本题关键抓住物块对斜面的压力不变，不要被物块做简谐运动迷惑2. 解：A、位移减小时，加速度a=kxm也减小，物体靠近平衡位置，是加速，故速度增大，故A错误；B、加速度a=kxm，负号表示加速度方向与位移方向总相反；离开时是减速，故加速度与速度方向相反；故B错误；C、物体通过平衡位置时，回复力为零，但合力不一定为零；如单摆会受到

10、向心力；故C正确；D、从平衡位置离开时，物体做减速运动，速度的方向一位移方向不一定相同；故D错误；故选：C 物体做简谐运动，回复力的方向总是指向平衡位置，根据牛顿第二定律分析加速度方向.简谐运动的质点位移时间图象是正弦曲线.速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同.离开平衡位置时，速度和位移同向，返回时，速度和位移反向本题考查对描述简谐运动的物理量：速度、加速度、位移特点的理解和掌握程度.关键抓住位移的起点是平衡位置3. 解：t1时刻速度为v，t2时刻也为v，且方向相同.则有这两位置关于平衡位置对称.由于(t2t1)小于周期T，A、当这位置靠近最大位置附近，且t1时刻速度方向指向平衡位置

11、时，则有(t2t1)大于四分之一周期，故A正确；B、当这位置靠近平衡位置附近，且t1时刻速度方向指向平衡位置时，则有(t2t1)小于四分之一周期，但不是一定故B错误；C、当这位置靠近平衡位置附近，且t1时刻速度方向指向最大位置时，则有(t2t1)大于二分之一周期，故C错误；D、当这位置靠近平衡位置附近，且t1时刻速度方向指向最大位置时，则有(t2t1)大于二分之一周期，不可能等于二分之一周期，故D错误；故选：A4. 解：A、据振幅的定义可知，振幅是标量，并非矢量，故A错误；B、据周期和频率的关系可知，f=1T，所以周期和频率的乘积为1，故B正确；CD、据简谐运动的特点可知，周期、频率都与振幅无

12、关，故CD错误；故选：B 首先知道振幅、周期和频率的定义，据此分析；还需知道简谐运动的周期与振幅无关，据此求解即可本题考查简谐运动的特点，知道振幅、周期和频率的定义以及它们之间的关系公式；知道简谐运动的周期与振幅无关是解答的关键，基础题5. 解：根据vt图知，振子速度为零时，处于最大位置处；速度最大时，处于平衡位置A、t=2s时刻，速度为负向最大，应处于平衡位置上，并不在位置O左侧，故A错误；B、t=3s时刻，速度为负且减少，即向左运动，故B错误；C、t=4s时刻，速度为零，速度方向即将为正，所以振子应在左侧最大位置处，即它的加速度方向向右且为最大值，故C正确；D、由图不确定振幅，就不能求解振

13、子在一个周期内通过的路程，故D错误故选：C图1是一个弹簧振子的示意图，O是它的平衡位置，在B、C之间做简谐运动，规定以向右为正方向，根据vt图分析结合弹簧振子模型分析即可.注意振子速度为零时，处于最大位置处；速度最大时，处于平衡位置明确弹簧振子的振动情况是解题关键，能借助图象分析各物理量的变化是解题的核心6. 解：A、根据几何关系得，甲的摆长大于乙的摆长，摆角大于乙的摆角，所以甲的振幅大于乙的振幅.根据T=2lg知，甲摆的周期大于乙摆的周期.故AB错误C、两球开始处于平衡，设绳子拉力为T，根据共点力平衡知，m甲g=Ttan1，m乙g=Ttan2，则m甲T2=T3 故选：C 单摆的周期与振幅和摆球质量无关，单摆的周期与重力加速度有关，因为重力的分力提供回复力，根据周期公式T=2Lg分析即可