高考物理简谐运动及其图象练习.doc

高考物理简谐运动及其图象练习一、选择题(共10小题，每题6分，共60分，在每题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)1．假设物体做简谐运动，那么以下说法中正确的选项是()A．假设位移为负值，那么速度一定为正值，加速度也一定为正值B．物体通过平衡位置时，所受合外力为零，回复力为零，处于平衡状态C．物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D．物体的位移增大时，动能增加，势能减少【解析】如下图，图线中a、b两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速度一定相同，但速度方向分别为负、正，A错误，C正确．物体的位移增大时，动能减少，势能增加，D错误．单摆摆球在最低点时，处于平衡位置，回复力为零，但合外力不为零，B错误．【答案】C2．正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机器的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器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，这种现象说明()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最大C．在t时刻洗衣机发生共振D．纯属偶然现象，并无规律【解析】质量是惯性大小的量度，脱水桶转动过程中质量近似不变，惯性不变，脱水桶的转动频率与转速成正比，随着转动变慢，脱水桶的转动频率减小，因此，t时刻的转动频率不是最大的，在t时刻脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等发生共振，故C项正确．【答案】C3．(·模拟)如下图，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v，那么()A．摆球从A运动到B的过程中绳拉力的冲量为零B．摆球从A运动到B的过程中重力做的功为eq\f(1,2)mv2C．摆球运动到B时重力的瞬时功率为mgvD．摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为eq\f(mv2,T)【解析】摆球从A运动到B的过程中绳拉力不为零，时间也不为零，故冲量不为零，所以选项A错；由动能定理知选项B对；摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgvcos90°＝0，所以选项C错；摆球从A运动到B的过程中，用时T/4，所以重力的平均功率为P＝eq\f(mv2/2,T/4)＝eq\f(2mv2,T)，所以选项D错．【答案】B4．(·高三测试)一弹簧振子做简谐运动，其振动图象如下图，那么在(eq\f(T,2)－Δt)和(eq\f(T,2)＋Δt)(Δt是极短的时间)两时刻，振子的：①速度相同；②加速度相同；③相对平衡位置的位移相同；④振动的能量相同．以上选项中正确的选项是()A．①②B．②③C．③④D．①④【解析】由振动图象可看出，在(eq\f(T,2)－Δt)和(eq\f(T,2)＋Δt)两时刻，振子的速度相同，加速度大小相等方向相反，相对平衡位置的位移大小相等方向相反，振动的能量相同，正确选项是D.【答案】D5．如下图，两个弹簧振子悬挂在同一支架上，甲弹簧振子的固有频率为8Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是()A．甲的振幅较大，且振动频率为8HzB．甲的振幅较大，且振动频率为9HzC．乙的振幅较大，且振动频率为9HzD．乙的振幅较大，且振动频率为72Hz【解析】据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，因为甲的固有频率接近驱动力的频率．做受迫振动物体的频率等于驱动力的频率，所以B选项正确．【答案】B6．如下图，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中()A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度【解析】由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅是相等的，A、B错；两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等的，那么质量大的速度小，所以C正确，D错误．【答案】C7．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T＝2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在一个周期内的振动图象如下图，关于这个图象，以下哪些说法是正确的选项是()A．t＝，振子的加速度为正，速度也为正B．t＝，振子的加速度为负，速度也为负C．t＝，振子的速度为零，加速度为负的最大值D．t＝，振子的速度为零，加速度为负的最大值【答案】C8．(·市检测)如下图，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块．物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零．