2022年高考物理复习重点专练33 机械振动（原卷版）

高三物理复习专题专练（力学部分）专题33机械振动专练目标专练内容目标1简谐运动（1T—8T）目标2单摆问题（9T—20T）目标3受迫振动（21T—29T）【典例专练】一、简谐运动1．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．时，振子在点右侧处B．振子在时和时的速度相同C．时，振子的加速度方向水平向右D．到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大2．如图所示，一底端有挡板的斜面体固定在水平面上，其斜面光滑，倾角为。一个劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块紧挨着物块A静止在斜面上。某时刻将迅速移开，A将在斜面上做简谐运动。已知物块A、的质量分别为、，若取沿斜面向上为正方向，移开的时刻为计时起点，则A的振动位移随时间变化的图像是（　　） A．B．C．D．3．如图所示，木块在水中沿竖直方向做简谐运动。运动过程木块受到的合力F和动能Ek随相对平衡位置的位移x、运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　）A．B．C．D． 4．如图，一弹簧上端固定，下端栓接一质量为m的物体，物体受到推力FN作用保持静止，弹簧处于压缩状态。现撤去FN，在物体向下运动至最低点的过程中，弹簧的弹力大小F和物体的加速度大小a随物体位移x变化的关系图像可能正确的是（　　）A．B．C．D．5．一个弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置开始计时，经过时，振子第一次到达点，又经过第二次经过点，则该弹簧振子的振动周期可能（　　）A．B．C．D．6．一个弹簧振子做简谐运动，振幅为A，若在Δt时间内振子通过的路程为s，则下列关系中不一定正确的是（包括肯定错误的）（　　）A．若Δt=2T，则s=8AB．若Δt=，则s=2A C．若Δt=T，则s=3AD．若Δt=，则s=A7．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示，把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5s。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是（　　）A．回复力等于重力和浮力的合力B．振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒C．位移满足函数式x＝4sin（cm）D．在t1~t2时间内，位移减小，加速度减小，速度增大8．如图为某质点做简谐振动的图像，下列说法正确的是（　　）A．该振动形成的波一定为横波B．质点在=0.25s时加速度的大小与=1s时加速度的大小之比为 C．若图像表示一弹簧振子的受迫振动，则其固有周期一定为2sD．若该振动形成波速为=2m/s的横波，则平衡位置相距10m的两质点振动步调相反二、单摆问题9．一细线一端固定，另一端系一密度为的小球，组成一个单摆，其周期为。现将此单摆倒置于水中，使其拉开一个小角度后做简谐运动，如图所示。已知水的密度为，水对小球的阻力可忽略，则小球在水中做简谐运动的周期为（　　）A．B．C．D．10．如图所示，几个摆长相同的单摆，它们在不同条件下的周期分别为、、、，关于周期大小关系的判断，正确的是（　　）A．B．C．D．11．某同学将一根不可伸长的轻绳一端系上摆球，另一端系在力传感器上，测得轻绳的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，若已经测得摆长为L，摆球质量为m ，结合图中信息可以推测出当地重力加速度为（　　）A．B．C．D．12．如图甲，当盛沙的漏斗下面的薄木板被沿箭头方向水平加速拉出时，可近似看作做简谱振动的漏斗漏出的沙在板上形成的一段曲线如图乙所示。当沙摆摆动经过平衡位置时开始计时（设为第Ⅰ次经过平衡位置），当它第30次经过平衡位置时测得所需的时间为29s（忽略摆长的变化）。根据以上信息，下列说法正确的是（　　）A．图甲中的箭头方向为图乙中从左到右的方向B．该沙摆的摆长约为50cmC．由图乙可知薄木板做的是匀加速运动，且加速度大小约为7.5×10－3m/s2D．当图乙中的C点通过沙摆正下方时，薄木板的速率约为0.095m/s13．如图所示，用绝缘细线悬挂的单摆，摆球（非金属球）带正电，悬挂于O点，摆长为l，当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场，磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里，A、B点分别是最大位移处。下列说法中正确的是（　　） A．A点高于B点B．单摆的振动周期不再等于C．摆球每次在C点处线上的拉力大小相等D．摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等14．如图所示，两个摆长均为L的单摆，摆球A、B质量分别为m1、m2，悬点均为O。在O点正下方0.19L处固定一小钉。初始时刻B静止于最低点，其摆线紧贴小钉左侧，A从图示位置由静止释放（θ足够小），在最低点与B发生弹性正碰。两摆在整个运动过程中均满足简谐运动条件，悬线始终保持绷紧状态且长度不变，摆球可视为质点，不计碰撞时间及空气阻力，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　）A．若m1=m2，则A、B在摆动过程中上升的最大高度之比为9∶10B．若m1=m2，则每经过时间A回到最高点C．若m1>m2，则A与B第二次碰撞不在最低点D．若m1