課時(shí)作業(yè)【基礎(chǔ)練習(xí)】 一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其描述1(2018棗莊模擬)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)，可能不同的物理量是()A位移 B速度 C加速度 D回復(fù)力B解析：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過同一位置時(shí)，相對(duì)平衡位置的位移x相同，回復(fù)力(Fkx)相同，加速度a相同，物體可能以方向相反的速度經(jīng)過同一位置，故B正確2(2018石家莊校級(jí)月考)如圖所示，彈簧振子在振動(dòng)過程中，振子從a到b歷時(shí)0.2 s，振子經(jīng)a，b兩點(diǎn)時(shí)速度相同，若它從b再回到a的最短時(shí)間為0.4 s，則該振子的振動(dòng)頻率為()A1 Hz B1.25 Hz C2 Hz D2.5 HzB解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，tOb0.1 s，tbc0.1 s，故0.2 s，解得T0.8 s，f1.25 Hz.3(2018濟(jì)南校級(jí)月考)如圖所示，物體A和B用輕繩相連，掛在輕彈簧下靜止不動(dòng)，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，彈簧的勁度系數(shù)為k.當(dāng)連接A，B的繩突然斷開后，物體A將在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則A振動(dòng)的振幅為()A. B.C. D.A解析：在物體A振動(dòng)的平衡位置處，彈簧彈力和A物體重力相等物體B將A拉至平衡位置以下最大位移x處，故物體A振動(dòng)的振幅為.4(多選)一彈簧振子的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為x0.1sin 2.5t，位移x的單位為m，時(shí)間t的單位為s.則()A彈簧振子的振幅為0.2 mB彈簧振子的周期為0.8 sC在t0.2 s時(shí)，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零D在任意0.2 s時(shí)間內(nèi)，振子的位移均為0.1 mE在任意0.4 s時(shí)間，振子的路程為0.2 mBCE解析：根據(jù)彈簧振子的位移隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為x0.1sin 2.5t(m)知，彈簧振子的振幅為0.1 m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤由2.5 rad/s2/T，得彈簧振子的周期為T0.8 s，選項(xiàng)B正確在t0.2 s時(shí)，振子的位移最大、運(yùn)動(dòng)速度為零，選項(xiàng)C正確在任意0.2 s時(shí)間內(nèi)，振子的位移不一定為0.1 m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤任意0.4 s時(shí)間，振子的路程為2個(gè)振幅，選項(xiàng)E正確二、受迫振動(dòng)和共振5(2018大連校級(jí)模擬)如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4 Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1 Hz，則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為()A1 Hz B3 HzC4 Hz D5 HzA解析：彈簧振子做受迫振動(dòng)，因此振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，即為1 Hz.6(多選)如圖所示，當(dāng)A振動(dòng)起來后，通過水平繩迫使B，C振動(dòng)，下列說法中正確的是()A只有A，C的振動(dòng)周期相等B只有A，B的振動(dòng)周期相等CC的振幅比B的大DA，B，C的振動(dòng)周期相等CD解析：A振動(dòng)后迫使水平繩振動(dòng)，水平繩振動(dòng)再迫使B，C振動(dòng)，所以B，C做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力周期，故TATBTC2.C發(fā)生共振，B不發(fā)生共振，C的振幅比B的大選項(xiàng)C，D正確三、單擺及周期公式7.如圖所示，MN為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分，把小球A放在MN的圓心處，再把另一小球B放在MN上離最低點(diǎn)C很近的地方，使兩球同時(shí)自由釋放，則在不計(jì)空氣阻力時(shí)有()AA球先到達(dá)C點(diǎn)BB球先到達(dá)C點(diǎn)C兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)D無法確定哪一個(gè)球先到達(dá)C點(diǎn)A解析：A球做自由落體運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)所需時(shí)間tA，R為圓弧軌道的半徑因?yàn)閳A弧軌道的半徑R很大，B球離最低點(diǎn)C又很近，所以B球在軌道給它的支持力和重力的作用下沿圓弧做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(等同于擺長(zhǎng)為R的單擺)，則運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C所用的時(shí)間是單擺振動(dòng)周期的，即tBtA，所以A球先到達(dá)C點(diǎn)，選項(xiàng)A正確8(2018陜西西安交大附中四模)(多選)如圖所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖像，下列說法中正確的是()A甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等B甲擺的振幅比乙擺大C甲擺的機(jī)械能比乙擺大D在t0.5 s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺E由圖像可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣華BD解析：由題圖看出，兩單擺的周期相同，同一地點(diǎn)g相同，由單擺的周期公式T2知，甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)l相等；甲擺的振幅為10 cm，乙擺的振幅為7 cm，則甲擺的振幅比乙擺大；盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩擺的擺長(zhǎng)相等，但由于兩擺的質(zhì)量未知，無法比較機(jī)械能的大小；在t0.5 s時(shí)，甲擺經(jīng)過平衡位置，振動(dòng)的加速度為零，而乙擺的位移為負(fù)的最大，則乙擺具有正向最大加速度；由單擺的周期公式T2得g，由于單擺的擺長(zhǎng)不知道，所以不能求得重力加速度9(2014安徽理綜，14，6分)在科學(xué)研究中，科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同已知現(xiàn)象進(jìn)行比較，找出其共同點(diǎn)，進(jìn)一步推測(cè)未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲈谘芯慨惙N電荷的吸引力問題時(shí)，曾將扭秤的振動(dòng)周期與電荷間距離的關(guān)系類比單擺的振動(dòng)周期與擺球到地心距離的關(guān)系已知單擺擺長(zhǎng)為l，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，則單擺振動(dòng)周期T與距離r的關(guān)系式為()AT2rBT2rCT DT2lB解析：由單擺周期公式T2，在地球表面有mg兩式聯(lián)立可得T2r，故B項(xiàng)正確【素能提升】 10(2017菏澤模擬)勁度系數(shù)為20 N/cm的彈簧振子，它的振動(dòng)圖像如圖所示，則()A在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，振子所受的彈力大小為0.5 N，方向指向x軸的負(fù)方向B在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，振子的速度方向指向x軸的正方向C在04 s內(nèi)振子做了1.75次全振動(dòng)D在04 s內(nèi)振子通過的路程為0.35 cm，位移為0B解析：A在t軸上方，位移x0.25 cm，所以彈力Fkx5 N，即彈力大小為5 N，方向指向x軸的負(fù)方向，此時(shí)振子的速度方向指向x軸的正方向；由于t0時(shí)刻和t4 s時(shí)刻振子都在最大位移處，所以在04 s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為0.5 cm，在04 s內(nèi)振子完成了2次全振動(dòng)，所以在這段時(shí)間內(nèi)振子通過的路程為240.5 cm4 cm.11如圖(甲)所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A，B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖(乙)所示，下列說法正確的是()At0.8 s時(shí)，振子的速度方向向左Bt0.2 s時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6 cm處Ct0.4 s和t1.2 s時(shí)，振子的加速度完全相同Dt0.4 s和t0.8 s的時(shí)間內(nèi)，振子的速度逐漸減小A解析：從t0.8 s起，再過一段微小時(shí)間，振子的位移為負(fù)值，因?yàn)槿∠蛴覟檎较颍蕋0.8 s時(shí)，速度方向向左，選項(xiàng)A正確；由圖像得振子的位移x12sin t(cm)，故t0.2 s時(shí)，x6 cm，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t0.4 s和t1.2 s時(shí)，振子的位移方向相反，由akx/m知，加速度方向相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t0.4 s到t0.8 s的時(shí)間內(nèi)，振子的位移逐漸變小，故振子逐漸靠近平衡位置，其速度逐漸變大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤12(2017銀川模擬)在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼很快就抖動(dòng)起來，而且越抖越厲害，后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法，解決了這一問題在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的主要目的是()A加大飛機(jī)的慣性 B使機(jī)體更加平衡C使機(jī)翼更加牢固 D改變機(jī)翼的固有頻率D解析：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等時(shí)，振幅較大，因此要減弱機(jī)翼的振動(dòng)，必須改變機(jī)翼的固有頻率13(2018湖南懷化模擬)如表記錄了某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系，若該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固，則()驅(qū)動(dòng)力頻率/Hz304050607080受迫振動(dòng)振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60 Hz B60 Hzf固70 HzC50 Hzf固60 Hz D以上三個(gè)都不對(duì)C解析：從如圖所示的共振曲線可判斷出f驅(qū)與f固相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越小；f驅(qū)與f固越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大并可以從中看出f驅(qū)越接近f固，振幅的變化越慢比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在50 Hz60 Hz范圍內(nèi)時(shí)，振幅變化最小，因此50 Hzf固60 Hz，即C正確14彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在B，C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻，振子從O，B間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；在t0.2 s時(shí)，振子速度第一次變?yōu)関；在t0.5 s時(shí)，振子速度第二次變?yōu)関.(1)求彈簧振子振動(dòng)的周期T；(2)若B，C之間的距離為25 cm，求振子在4.0 s內(nèi)通過的路程；(3)若B，C之間的距離為25 cm，從平衡位置開始計(jì)時(shí)，畫出彈簧振子的振動(dòng)圖像解析：(1)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)