2020-2021名校提分专用高考物理一轮复习课时跟踪检测四十三机械振动

最新人教版试题 课时跟踪检测（四十三） 机械振动

对点训练：简谐运动

1．(2018·南京六合区模拟)弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时( )

A．速度最大 C．加速度最大

B．回复力最大 D．弹性势能最大

解析：选A 弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，弹性势能最小，动能最大，故速度最大，选项A正确，D错误；弹簧振子通过平衡位置时，位移为零，根据

kxF＝－kx，a＝－，可知回复力为零，加速度为零，故选项B、C错误。

m2．(2018·宿迁模拟)弹簧振子在做简谐运动时，若某一过程中振子的速率在减小，则此时振子的( )

A．速度与位移方向一定相反 B．加速度与速度方向可能相同 C．位移可能在减小 D．回复力一定在增大

解析：选D 弹簧振子的速率在减小，则动能减小，弹性势能增大，故振子必定从平衡位置向最大位移处运动，速度与位移方向相同，则加速度与速度方向必定相反，故选项A、B错误；由上述分析可知，弹簧振子的位移大小在增大，回复力的大小与位移大小成正比，故回复力一定增大，故选项C错误，D正确。

3．[多选](2018·海门期末)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源。设波源的振动周期为T，波源O起振时通过平衡位置竖直向下振动，经过，质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的

4是( )

A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的 B．图中所画出的质点起振时间都是相同的

C．只要图中所有质点都已振动了，质点9与质点1的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动

D．只要图中所有质点都已振动，质点1与质点3的振动速度大小有时相同，有时不同 解析：选AC 波源O的起振方向通过平衡位置竖直向下，介质中各质点的起振方向也都是竖直向下，故A正确；图中所画出的质点起振的时间依次落后，故B错误；设相邻两质点间距离为s，由题得到波长为λ＝4s，质点1与质点9的距离为x＝8s＝2λ，图中所有

T部编本试题，欢迎下载！ 最新人教版试题 质点都振动后，质点1与质点9的振动情况完全相同，步调完全一致，波从质点1到质点9时，质点1已振动了2次，所以如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动，故C正确；质点1与质点3间的距离等于半个波长，振动情况总是相反，振动速度大小总是相等，故D错误。

4．(2018·宜宾月考)关于简谐运动，以下说法不正确的是( ) A．只要有回复力，物体一定做简谐运动

B．当物体做简谐运动时，回复力的方向总是与位移方向相反 C．物体做简谐运动时，当它向平衡位置运动过程中，回复力越来越小 D．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反 解析：选A 在简谐运动中，有回复力是必要条件，而且回复力必须满足：F＝－kx，所以有回复力的振动不一定是简谐运动，故A错误；质点的回复力方向总是指向平衡位置，总是与位移方向相反，故B正确；物体做简谐运动时，受到的回复力为F＝－kx。当它向平衡位置运动过程中，位移越来越小，则知回复力越来越小，故C正确；质点的位移方向总是离开平衡位置，而速度方向有时离开平衡位置，有时靠近平衡位置。所以速度的方向有时跟位移的方向相同，有时跟位移的方向相反，故D正确。

对点训练：简谐运动的图像

5．[多选](2018·广安期末)如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给信息可知，下列说法正确的是( )

A．t＝0时，振子处在C位置

B．t＝1.0 s和t＝1.4 s振子的加速度相同 C．t＝0.9 s时振子具有正方向的最大速度 D．t＝0.4 s时振子对平衡位置的位移为5 cm

解析：选BD 由振动图像可知t＝0时，振子的位移为负向最大，说明振子处于B位置，故A错误；根据对称性可知，t＝1.0 s和t＝1.4 s振子的位移相同，经过同一位置，由a＝－分析可知，t＝1.0 s和t＝1.4 s振子的加速度相同，故B正确；t＝0.9 s时振子经过平衡位置，速度最大，根据x-t图像的斜率表示速度，可知t＝0.9 s时刻振子的速度沿负方向，即t＝0.9 s时振子具有负方向的最大速度，故C错误；弹簧振子的周期为T＝1.2 2π2π5π

s，振幅为A＝10 cm，振动方程为x＝－Acos t＝－10cost cm＝－10cos t cm，

T1.23将t＝0.4 s代入解得x＝5 cm，故D正确。

kxm部编本试题，欢迎下载！ 最新人教版试题 6．[多选](2018·镇江模拟)小明在实验室做单摆实验时得到如图所示的单摆振动情形，

O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置。小明通过实验测得当地重力加速

度为g＝9.8 m/s，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图像如图乙所示。设图中单摆向右摆动为正方向，g≈π，则下列选项正确的是( )

2

2

A．此单摆的振动频率是0.5 Hz B．根据图乙可知开始计时摆球在C点 C．图中P点向正方向振动

D．根据已知数据可以求得此单摆的摆长为1.0 m

解析：选AD 由乙图可知，单摆的振动周期为2 s，周期和频率互为倒数，所以频率为0.5 Hz，故A正确；由乙图可知，t＝0时位移负向最大，开始向正方向运动，而单摆向右摆动为正方向，所以开始计时摆球在B点，故B错误；由振动图像可知，P点向负方向振动，故C错误；由单摆的周期公式T＝2π 确。

7.[多选](2018·江阴期末)一个质点做简谐振动的图像如图所示，下列说法中正确的是( )

A．质点的振动频率为4 Hz

B．在10 s内质点经过的路程是20 cm

C．在5 s末，质点速度为零，加速度为正向最大 D．t＝1.5 s和4.5 s末的两时刻质点的位移大小相等

1

解析：选BD 由题图知，周期为T＝4 s，质点的振动频率为：f＝＝0.25 Hz，故A

LgT2g×22可知，摆长为L＝2＝2＝1.0 m，故D正g4π4π

T错误；振幅为A＝2 cm,10 s时间为2.5个周期，一个周期内质点通过的路程为：4A＝8 cm，故10 s内质点经过的路程为：s＝2.5×4A＝20 cm，故B正确；在5 s末，质点的位移为正向最大，速度为零，由加速度a＝－，知加速度为负向最大，故C错误；根据图像的对称性分析t1＝1.5 s和t2＝4.5 s位移大小相同，方向相同(同正)，故D正确。

kxm?π?8．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝10sin?t?(cm)，则下列关?4?

于质点运动的说法中正确的是( )

A．质点做简谐运动的振幅为5 cm

部编本试题，欢迎下载！ 最新人教版试题 B．质点做简谐运动的周期为4 s C．在t＝4 s时质点的速度最大 D．在t＝4 s时质点的位移最大

2π

解析：选C 根据简谐运动的表达式为x＝Asin(ωt＋φ)，知振幅为10 cm，周期T＝

ω2π

＝＝8 s，故A、B错误；在t＝4 s时可得位移x＝0，平衡位置速度最大，故C正确，Dπ4错误。

9．[多选](2018·盐城模拟)简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )

A．弹簧振子的周期为4 s B．弹簧振子的振幅为10 cm

C．t＝17 s时振子相对平衡位置的位移是10 cm D．2.5 s时振子正在向x轴正方向运动

解析：选AB 由题图知，弹簧振子的周期为T＝4 s，振幅为10 cm，选项A、B正确；由周期性知，t＝17 s时振子相对平衡位置的位移与t＝1 s时振子相对平衡位置的位移相同，均为0，选项C错误；x-t图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，则2.5 s时振子的速度为负，正在向x轴负方向运动，选项D错误。

对点训练：受迫振动和共振

10．[多选](2018·江阴六校联考)一台洗衣机的脱水桶正常工作时非常平衡，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是( )

A．洗衣机做的是受迫振动

B．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大 C．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小 D．当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率

解析：选ABD 洗衣机的振动是因为电机振动而引起的，故为受迫振动，故A正确；洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明

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