专题63 机械振动——2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

专题63  机械振动

（时间：30分钟）

1．如图所示为一弹簧振子的振动图象，该振子简谐运动的表达式为______，该振子在前100s的路程是______cm。

2．甲、乙两单摆振动图像如图所示，从t=0时刻开始计时，甲单摆第一次到达负的最大位移时，乙单摆的位移为_______m；甲、乙两单摆的摆长之比是________。

3．一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的回复力___________（填“变大”“不变”或“变小”）。摆球的机械能___________（填“增大”“减小”或“不变”）。

4．如图为单摆做受迫振动时振幅与驱动力频率f的关系，重力加速度g为9.8m/s2，则该单摆的固有周期为___________s，摆长为___________m。（结果均保留两位有效数字）

5．一单摆做简谐运动，在偏角减小的过程中，摆球的回复力________（填“变大” “不变”或“变小”）。摆球的机械能_____（填“增大” “减小”或“不变”）。

6．如图所示是实验室测得的一个单摆的共振曲线。取，，则该单摆的摆长约为___________m（结果保留一位小数），若摆长减小，共振曲线的峰将向___________移动。

7．如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。经时间，小球从最低点向上运动的距离_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）；在时刻，小球的动能______（选填“最大”或“最小”）。

8．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎。若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为，则震碎酒杯的“狮子吼”声波的频率_________（选填“远大于”、“远小于”或“接近”）；已知空气中的声速为，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为_________。

9．如图所示，水平弹簧振子以点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动，A、B之间的距离为0.4m，P点为O、B的中点。某时刻，振子从P点以速度向B点运动，经过时间，振子的速度第二次变为。求：

（1）弹簧振子的振动周期T；

（2）振子经过P点向右运动作为计时起点的振动方程。

10．如图所示，水平平台左段粗糙右段光滑，平台右端墙壁固定一水平弹簧，弹簧劲度系数k=32N/m，弹簧的自由长度恰好是光滑平台的长度，粗糙平台的长度L=4m，质量m=1kg的滑块在外力F=6N作用下，由静止开始从粗糙平台一端运动，滑块与粗糙平台间的动摩擦因数μ=0.2，作用1s后撤去外力，滑块与弹簧相互作用时不粘连且在弹性限度内，弹簧振子振动的周期公式（m为弹簧振子的质量，k为弹簧劲度系数），滑块处理成质点，g取10m/s2，试求：

（1）滑块与弹簧碰撞前瞬间速度大小v；

（2）滑块运动的总时间t。

11．一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于。O和A是介质中平衡位置分别位于和处的两个质点。时开始观测，此时质点O的位移为，质点A处于波峰位置：时，质点O第一次回到平衡位置，时，质点A第一次回到平衡位置。求：

（ⅰ）简谐波的周期、波速和波长；

（ⅱ）质点O的位移随时间变化的关系式。

12．如图，固定斜面的倾角α＝37°，质量为m物体a与斜面间的滑动摩擦因数μ＝0.5，劲度系数为k的轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点，初始时物体a到C点的距离x＝1m。现将物体a由静止释放，物体a将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点。取重力加速度g＝10m/s2，m、k均为已知量，弹簧振子做简谐运动的周期T＝，不计空气阻力，求：

（1）物体a向下运动到C点时的速度；

（2）弹簧的最大压缩量；

（3）a从刚接触弹簧到第一次速度为零所经历的时间。（可能用到的数学关系：若sinθ＝b，则θ＝arcsinb）