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    高考物理一轮复习课时分层作业17机械振动含答案

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    1.(多选)关于受迫振动和共振,下列说法正确的是( )
    A.火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振
    B.若驱动力的频率为5 Hz,则受迫振动稳定后的振动频率一定为5 Hz
    C.当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大
    D.受迫振动系统的机械能守恒
    2.(多选)正在运转的洗衣机,当其脱水桶转得很快时,机身的振动并不强烈。切断电源,转动逐渐停下来,到某一时刻t,机身反而会发生强烈的振动,此后脱水桶转速继续变慢,机身的振动也随之减弱。针对这种现象的分析说法正确的是( )
    A.在t时刻脱水桶的惯性最大
    B.在t时刻脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等
    C.在t时刻洗衣机发生共振
    D.纯属偶然现象,并无规律
    3.(2022·北京理工大学附中高三月考)如图所示,在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为m的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于O点。现使小球以O点为平衡位置,在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动,关于这个弹簧振子做简谐运动的过程,下列说法中错误的是( )
    A.小球从O位置向B位置运动过程中做减速运动
    B.小球每次通过同一位置时的加速度一定相同
    C.小球从A位置向B位置运动过程中,弹簧振子所具有的势能持续增加
    D.小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等
    4.如图,一弹簧振子沿x轴做简谐运动,振子零时刻向右经过A点,2 s时第一次到达B点,已知振子经过A、B两点时的速度大小相等,2 s内经过的路程为0.4 m,该弹簧振子的周期和振幅分别为( )
    A.1 s 0.1 mB.2 s 0.1 m
    C.4 s 0.2 mD.4 s 0.4 m
    5.如图所示,长为l的细绳下方悬挂一小球a,绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方eq \f(3,4)l的O′处有一固定细铁钉。将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x,向右为正。下列图像中,能描述小球在开始一个周期内的x­t关系的是( )
    A B C D
    6.(多选)如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin 2.5πt(m)。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6 s时,小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10 m/s2。以下判断正确的是( )
    A.h=1.7 m
    B.简谐运动的周期是0.8 s
    C.0.6 s内物块运动的路程是0.2 m
    D.t=0.4 s时,物块与小球运动方向相反
    7.(多选)如图所示为受迫振动的演示装置,在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球,可以用一个单摆(称为“驱动摆”)驱动另外几个单摆。下列说法正确的是( )
    A.某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时,速度可能不同但加速度一定相同
    B.如果驱动摆的摆长为L,则其他单摆的振动周期都等于2πeq \r(\f(L,g))
    C.驱动摆只把振动形式传播给其他单摆,不传播能量
    D.如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长,则这个单摆的振幅最大
    8.把秋千看成单摆模型,图为小明在荡秋千时的振动图像,已知小王的体重比小明的大,则下列说法正确的是( )
    A.小王荡秋千时,其周期大于6.28 s
    B.图中a点对应荡秋千时的最高点,此时回复力为零
    C.小明荡到图中对应的b点时,动能最小
    D.该秋千的绳子长度约为10 m
    9.(2022·浙江6月选考)如图所示,一根固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着相同的轻弹簧,两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从杆中点以初速度v向右运动,小球将做周期为T的往复运动,则( )
    A.小球做简谐运动
    B.小球动能的变化周期为eq \f(T,2)
    C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T
    D.小球的初速度为eq \f(v,2)时,其运动周期为2T
    10.(多选)如图所示,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5sin10πt+eq \f(π,2) cm。下列说法正确的是( )
    A.M、N间距离为5 cm
    B.振子的运动周期是0.2 s
    C.t=0时,振子位于N点
    D.t=0.05 s时,振子具有最大加速度
    11.如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示。圆盘匀速转动时,小球做受迫振动,小球振动稳定时,下列说法正确的是( )
    甲 乙
    A.小球振动的固有频率是4 Hz
    B.小球做受迫振动时周期一定是4 s
    C.圆盘转动周期在4 s附近时,小球振幅显著增大
    D.圆盘转动周期在4 s附近时,小球振幅显著减小
    12.用图甲所示的装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度,用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆,水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。物体带动纸带一起向左运动时,让单摆小幅度前后摆动,于是在纸带上留下如图所示的径迹。图乙为某次实验中获得的纸带的俯视图,径迹与中央虚线的交点分别为A、B、C、D,用刻度尺测出A、B间的距离为x1;C、D间的距离为x2。已知单摆的摆长为L,重力加速度为g,则此次实验中测得物体的加速度为( )
    甲 乙
    A.eq \f(x2-x1g,π2L)B.eq \f(x2-x1g,2π2L)
    C.eq \f(x2-x1g,4π2L)D.eq \f(x2-x1g,8π2L)
    13.两单摆在不同的驱动力作用下其振幅A随驱动力频率f变化的图像如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是( )
    A.单摆振动时的频率与固有频率有关,振幅与固有频率无关
    B.若两单摆放在同一地点,则甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1
    C.若两单摆摆长相同放在不同的地点,则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为4∶1
    D.周期为2 s的单摆叫作秒摆,在地面附近,秒摆的摆长约为2 m
    14.如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,在此处将力传感器与摆线相连(图甲中未画出)。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。图乙为细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像,图乙中t=0为摆球从A点开始运动的时刻,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
    甲 乙
    A.单摆的摆长为2.5 m
    B.摆球的质量为0.049 8 kg
    C.单摆的振动周期为0.8π s
    D.摆球运动过程中的最大速度为eq \f(24,5)eq \r(7) m/s
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