物理高考大一轮复习 第14章 振动和波 光 相对论 第38讲 机械振动练习（含解析）-人教版教材高三.doc

第38讲机械振动
[解密考纲]考查简谐运动的表达式和图象；单摆的周期公式的应用；受迫振动和共振的概念的理解和应用．
1．下列关于振幅的说法正确的是()
A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离
B．位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅
C．振幅等于振子运动轨迹的长度
D．振幅越大，表示振动越强，周期越长
A解析振幅是振子离开平衡位置的最大距离，选项A正确，C错误．位移是矢量，是由平衡位置指向振子所在位置的有向线段，位移的大小不一定等于振幅，最大位移的大小才等于振幅，选项B错误．振幅越大，振动越强，但周期不一定越长，例如，对于做简谐运动的弹簧振子，周期只与弹簧的劲度系数和振子的质量有关，与振幅无关，选项D错误．
2．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，装置配重杆的主要目的是()
A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡
C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率
D解析飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下做受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等．在机翼前缘处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而实现减振的目的，故选项D正确．
3．(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象．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＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆
ABD解析振幅可从题图上看出甲单摆大，故选项B正确．从图看出两摆周期相等，则摆长相等，因质量关系不明确，无法比较机械能大小，t＝0.5s时乙摆球在负的最大位移处，有正向最大加速度，故选项A、D正确，C错误．
4．做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的eq\f(9,4)倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的eq\f(2,3)，则单摆振动的()
A．周期不变，振幅不变 B．周期不变，振幅变小
C．周期改变，振幅不变 D．周期改变，振幅变大
B解析由单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，当摆长l不变时，周期不变，选项C、D错误；由能量守恒定律可知eq\f(1,2)mv2＝mgh，其摆动的高度与质量无关，因摆球经过平衡位置的速度减小，则最大高度减小，故振幅减小，选项B正确，A错误．
5．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是()

A．t＝1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t＝2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t＝3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t＝4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
A解析t＝1s时，振子位于正向位移最大处，速度为零，加速度为负向最大，故选项A正确；t＝2s时，振子位于平衡位置并向x轴负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，故选项B错误；t＝3s时，振子位于负向位移最大处，速度为零，加速度为正向最大，故选项C错误；t＝4s时，振子位于平衡位置并向x轴正方向运动，速度为正向最大，加速度为零，故选项D错误．
6．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B、C、D摆的振动发现()

A．C摆的频率最小
B．D摆的周期最大
C．B摆的摆角最大
D．B、C、D的摆角相同
C解析由A摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟A摆相同，频率也相等，故选项A、B错误；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于B摆的固有频率与A摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大，故选项C正确，D错误．
7．(2018·天津卷)(多选)一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点．t＝0时振子的位移为－0.1m，t＝1s时位移为0.1m，则()
A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为eq\f(2,3)s
B．若振幅为0.1m，振子的周期可能为eq\f(4,5)s
C．若振幅为0.2m，振子的周期可能为4s
D．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s
AD解析t＝0时刻振子的位移x＝－0.1m，t＝1s时刻x＝0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析．若振幅为0.1m，根据题意可知从t＝0到t＝1s振子经历的周期为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2)))T，则eq\b\lc\(\rc