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1、2014年高考一輪復(fù)習(xí)章節(jié)訓(xùn)練之機械振動 時間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(8×8′＝64′) 1．一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象如圖所示，質(zhì)點的速度與加速度方向相同的時間段是(　　) A．0～0.3 s　　　 B．0.3～0.6 s C．0.6～0.9 s　　 D．0.9～1.2 s 解析：質(zhì)點做簡諧運動時加速度方向與回復(fù)力方向相同，與位移方向相反，總是指向平衡位置；位移增加時速度與位移方向相同，位移減小時速度與位移方向相反． 答案：BD 2．下表記錄了某受迫振動的振幅隨驅(qū)動力頻率變化的關(guān)系，若該振動系統(tǒng)的固有頻率為f固，則(　　) 驅(qū)動力頻率/Hz 30

2、40 50 60 70 80 受迫振動振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3 A. f固＝60 Hz B. 60 Hz

3、體，其振動圖象如圖所示．下列關(guān)于下圖中(1)～(4)的判斷正確的是(　　) A．圖(1)可作為該物體的速度—時間圖象 B．圖(2)可作為該物體的回復(fù)力—時間圖象 C．圖(3)可作為該物體的回復(fù)力—時間圖象 D．圖(4)可作為該物體的回復(fù)加速度—時間圖象 解析：因為F＝－kx，a＝－，故圖(3)可作為F－t、a－t圖象；而v隨x增大而減小，故v－t圖象應(yīng)為圖(2)． 答案：C 4．(2011·上海高考)兩個相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速度v1、v2(v1>v2)在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為f1、 f2和A1、A2，則(　　) A．f1>f2

4、，A1＝A2 B．f1A2 D．f1＝f2，A1

5、B．2π C．2π( ＋) D．π( ＋) 解析：根據(jù)T＝2π ，該單擺有周期擺長為L, 周期擺長為L，故T＝π＋π，故D正確． 答案：D 6．下圖甲是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置．當(dāng)盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上顯示出沙擺的振動位移隨時間變化的關(guān)系曲線．已知木板被水平拉動的速度為0.20 m/s，圖乙所示的一段木板的長度為0.60 m，則這次實驗沙擺的擺長大約為(g＝π2 m/s2)(　　) A．0.56 m B．0.65 m C．1.00 m D．2.25 m 解析：木板勻速運動的位移L＝0.60 m

6、，所需時間t＝＝3 s，則沙擺振動周期T＝＝1.5 s，由單擺的周期公式T＝2π知沙擺的擺長l＝＝0.56 m．故選A. 答案：A 7．一彈簧振子做簡諧運動，它所受的回復(fù)力F隨時間t變化的圖象為正弦曲線，如右圖所示，下列說法正確的是(　　) A．在t從0到2 s時間內(nèi)，彈簧振子做加速運動 B．在t1＝3 s和t2＝5 s時，彈簧振子的速度大小相等，方向相反 C．在t2＝5 s和t3＝7 s時，彈簧振子的位移大小相等，方向相同 D．在t從0到4 s時間內(nèi)，t＝2 s時刻彈簧振子所受回復(fù)力做功的功率最大 解析：在t從0到2 s時間內(nèi)，彈簧振子所受的回復(fù)力增大，說明位移在增大，振子

7、做減速運動，A說法錯誤；從圖中可以看出，在t1＝3 s和t2＝5 s時，振子所受的回復(fù)力大小相等，可知振子的速度大小相等，在這段時間內(nèi)振子是從負(fù)向最大位移向正向最大位移運動，速度方向相同，B說法錯誤；從圖中可以看出，在t2＝5 s和t3＝7 s時，回復(fù)力大小相等，方向相同，則有彈簧振子的位移大小相等，方向相同，C說法正確；從圖中可以看出，t＝2 s時刻彈簧振子所受的回復(fù)力最大，振子的速度為零，則回復(fù)力做功的功率為零，D說法錯誤． 答案：C 8．正在運轉(zhuǎn)的機器，當(dāng)其飛輪以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動時，機器的振動不強烈，切斷電源，飛輪的轉(zhuǎn)動逐漸慢下來，在某一小段時間內(nèi)機器卻發(fā)生了強烈的振動，此后飛輪轉(zhuǎn)

8、速繼續(xù)變慢，機器的振動也隨之減弱，在機器停下來之后若重新啟動機器，使飛輪轉(zhuǎn)動的角速度從0較緩慢地增大到ω0，在這一過程中(　　)． A．機器不一定還會發(fā)生強烈的振動 B．機器一定還會發(fā)生強烈的振動 C．若機器發(fā)生強烈振動，強烈振動可能發(fā)生在飛輪角速度為ω0時 D．若機器發(fā)生強烈振動，強烈振動時飛輪的角速度肯定不為ω0 解析：飛輪在轉(zhuǎn)速逐漸減小的過程中，機器出現(xiàn)強烈的振動，說明發(fā)生共振現(xiàn)象，共振現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是驅(qū)動力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率，故當(dāng)機器重新啟動時，飛輪轉(zhuǎn)速緩慢增大的過程中，一旦達到共振條件，機器一定還會發(fā)生強烈的振動．由題意可知，發(fā)生強烈共振時，飛輪的角速度一定小于ω0.

9、 答案：BD 二、計算題(3×12′＝36′) 9．(2011·江蘇高考)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊．將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期．請由單擺的周期公式推算出該物塊做簡諧運動的周期T. 解析：單擺周期公式T＝2π，且kl＝mg 解得T＝2π. 答案：2π 10．一質(zhì)點做簡諧運動，其位移和時間關(guān)系如下圖所示． (1)求t＝0.25×10－2s時的位移； (2)在t＝1.5×10－2 s到2×10－2s的振動過程中，質(zhì)點的位移、回復(fù)力、速度、動能、勢能如何變化？ (3

10、)在t＝0至8.5×10－2 s時間內(nèi)，質(zhì)點的路程、位移各多大？ 解析：(1)由題圖可知A＝2 cm，T＝2×10－2 s， 振動方程為x＝Asin(ωt－)＝－Acosωt ＝－2cost cm＝－2cos(100πt) cm 當(dāng)t＝0.25×10－2 s時 x＝－2cos cm＝－ cm. (2)由圖可知在1.5×10－2 s～2×10－2 s內(nèi)，質(zhì)點的位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小，勢能變大． (3)從t＝0至8.5×10－2 s的時間內(nèi)質(zhì)點的路程為 s＝17A＝34 cm，位移為2 cm. 答案：(1)－ cm　(2)位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小

11、，勢能變大　(3)34 cm　2 cm 11．將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．下圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點)拉至A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C點之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于5°且是未知量．圖乙表示由計算機得到的細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，且圖中t＝0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息求：(g取10 m/s2) (1)單擺的振動周期和擺長； (2)擺球的質(zhì)量： (3)擺球在運動過程中的最大速度． 解析：(1)由圖可知T＝0.4π s，由T＝2π得l＝＝0.4 m (2)在B點拉力的最大值為Fmax＝0.510 N，F(xiàn)max－mg＝；在A、C兩點Fmin＝0.495 N，F(xiàn)min＝mgcosα，由A到B的過程中機械能守恒，即mgl(1－cosα)＝mv2 解得m＝0.05 kg (3)由Fmax－mg＝，解得vmax＝0.283 m/s 答案：(1)0.4π s　0.4 m　(2)0.05 kg　(3)0.283 m/s