2024届高考物理一轮复习专题十二机械振动光学第1讲机械振动、振动图像练习含答案

第1讲　机械振动、振动图像

知识巩固练

1.某质点做简谐运动的振幅为A，周期为T，则质点在时间内的最大路程是 (　　)

A.1.5A  B.A

C.0.5A  D.0.2A

【答案】B　

【解析】由简谐运动的特点可知，质点在平衡位置两侧各运动时间时，在时间内的路程最大.设简谐运动的振动方程为x＝Asin ωt，其中ω＝，若以平衡位置为起点，质点在时间内的位移为x＝Asin ω＝Asin，则质点在时间内通过的最大路程为A，故B正确，A、C、D错误.

2.一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知 (　　)

A.质点的振动频率是4 Hz

B.t＝2 s时，质点的加速度最大

C.质点的振幅为5 cm

D.t＝3 s时，质点所受合力为正向最大

【答案】C

3.在上海走时准确的摆钟，随考察队带到北极黄河站(北纬78°55″)，则这个摆钟 (　　)

A.变慢了，重新校准应减小摆长

B.变慢了，重新校准应增大摆长

C.变快了，重新校准应减小摆长

D.变快了，重新校准应增大摆长

【答案】D

4.(2022年常州模拟)如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆.当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图乙所示.下列说法正确的是              (　　)

A.稳定时b摆的振幅最大

B.稳定时b摆的周期最大

C.由图乙可以估算出b摆的摆长

D.由图乙可以估算出c摆的摆长

【答案】D　

【解析】稳定时b摆的振幅最小，振动周期等于驱动力振动周期，A、B错误；由于b摆做受迫振动，不能根据振动图像估算出b摆的摆长，C错误；由图乙可知a摆振动周期，而c摆与a摆的摆长相等，固有振动周期相等，所以根据单摆周期公式由图乙可以估算出c摆的摆长，D正确.

综合提升练

5.如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为L，O点正下方L处有一铁钉.将小球拉至A处无初速度释放(摆角很小)，这个摆的周期是              (　　)

A.2π  B.π

C.(＋1)π  D.(＋1)π

【答案】D　

【解析】小球再次回到A点时所用的时间为一个周期，其中包括了以L为摆长的简谐运动半个周期和以L为摆长的简谐运动的半个周期.以L为摆长的运动时间t1＝×2π，以L为摆长的运动的时间t2＝×2π·，则这个摆的周期T＝t1＋t2＝(＋1)π，故A、B、C错误，D正确.

6.(2022年龙岩模拟)(多选)图甲中O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉至A点，此时细线处于张紧状态.由静止释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，摆角α小于5°且大小未知，同时由连接到计算机的力传感器得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，如图乙所示(图中所标字母以及重力加速度g均为已知量).不计空气阻力.根据题中(包括图中)所给的信息，判断下列说法中正确的是              (　　)

A.该单摆的周期为2t0

B.该单摆的摆长为

C.可以求出摆球质量m＝

D.不可以求出单摆的最大速度

【答案】ABC　

【解析】由图乙可知该单摆的周期为2t0，A正确；根据单摆周期公式T＝2π，

求得L＝，B正确；当摆球在最高点时，沿绳方向根据平衡条件Fmin＝mgcos α，在最低点.根据牛顿第二定律Fmax－mg＝，由最高点到最低点过程，根据动能定理mgl(1－cos α)＝mv2，联立解得m＝，同时，根据以上也可以求出最大速度v，C正确，D错误.

7.(2022年汕头模拟)如图所示，一根较长的细线一端固定在装置的横梁中心，另一端系上沙漏，装置底部有一可以向前移动的长木板.当沙漏左右摆动时，漏斗中的沙子均匀流出，同时匀速拉动长木板，漏出的沙子在板上形成一条正弦曲线.在曲线上两个位置P和Q，细沙在______(填“P”或“Q”)处堆积的沙子较多.由于木板长度有限，如图只得到了摆动两个周期的图样，若要得到三个周期的图样，拉动长木板的速度要______(填“快”或“慢”)些. 

【答案】Q　慢