2018版高考物理一轮复习课时跟踪检测四十二第十三章波与相对论第1节机械振动.doc

课时跟踪检测（四十二） 机械振动 对点训练：简谐运动 1．(2017·北京西城区模拟)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　　　　　　B．回复力最大 C．加速度最大 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F＝－kx，a＝－，可知回复力为零，加速度为零，故选项B、C错误。 2．(2017·大庆模拟)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．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，则单摆振动的(　　) A．频率、振幅都不变　　　　　B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变 解析：选C　由单摆的周期公式T＝2π ，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，据动能公式可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，但质量减小，所以摆动最大高度增加，因此振幅改变，故A、B、D错误，C正确。 4.(2017·漳州模拟)如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中(　　) A．弹簧的最大弹性势能等于2mgA B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C．物体在最低点时的加速度大小应为2g D．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg 解析：选A　因物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，此时弹簧弹力等于零，物体的重力 mg＝F回＝kA，当物体在最低点时，弹簧的弹性势能最大等于2mgA，A对；在最低点，由F回＝mg＝ma知，C错；由F弹－mg＝F回得F弹＝2mg，D错；由能量守恒知，弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变，B错。 对点训练：简谐运动的图像 5.(2017·南昌模拟)如图所示的简谐运动图像中，在t1和t2时刻，运动质点具有相同的物理量为(　　) A．加速度 B．位移 C．速度 D．回复力 解析：选C　由题图可知，在t1和t2时刻，质点的位移大小相等，方向相反，根据简谐运动的回复力F＝－kx可知，回复力大小相等，方向相反，根据简谐运动的加速度a＝－可知，加速度大小相等，方向相反；x-t图像上某点的切线的斜率表示速度，根据简谐运动的对称性可知，在t1和t2时刻质点的速度相同，故选项C正确。 6．(2017·武汉模拟)如选项图所示为一个弹簧振子做简谐运动的图像，以某时刻为计时零点(t＝0)，经过周期时，振子具有沿正方向的最大加速度，则其振动图像是(　　) 解析：选D　根据F＝－kx和a＝，有a＝－，以某时刻为计时零点(t＝0)，经过周期时，根据振子具有沿正方向的最大加速度，可知位移达到负向最大，故选项D正确。 7.劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，则(　　) A．在图中A点对应的时刻，振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴的负方向 B．在图中A点对应的时刻，振子的速度方向指向x轴的正方向 C．在0～4 s内振子做了1.75次全振动 D．在0～4 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为0 解析：选B　由题图可知A在t轴上方，位移x＝0.25 cm，所以弹力F＝－kx＝－5 N，即弹力大小为5 N，方向指向x轴的负方向，选项A错误；由题图可知此时振子的速度方向指向x轴的正方向，选项B正确；由题图可看出，t＝0、t＝4 s 时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4 s内振子完成两次全振动，选项C错误；由于t＝0时刻和t＝4 s时刻振子都在最大位移处，所以在0～4 s内振子的位移为零，又由于振幅为0.5 cm，在0～4 s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为2×4×0.5 cm＝4 cm，故选项D错误。 8.(多选)(2017·河南洛阳模拟)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．甲、乙两单摆的摆长相等 B．甲摆的振幅比乙摆大 C．甲摆的机械能比乙摆大 D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆 E．由图像可以求出当地的重力加速度 解析：选ABD