2011高考物理一轮复习成套课时练习11-1机械振动课时作业 选修3-4.docVIP

选修3-4 第十一章 第1单元 机械振动课时作业 命 题 设 计 难度　 题号　　　　　　　　　　 较易 中等 稍难 单一目标 简谐运动 1、2、3 受迫振动、共振 综合 目标 综合应用 12 一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．单摆的摆球做简谐运动，它经过平衡位置时正好遇到空中飘落下来的一些小雨滴，小雨滴的速度可以忽略而质量不能忽略．小雨滴均匀附着在摆球表面上，则摆球在以后的振动中有关物理量的变化情况是(　　) A．最大速度不变，振幅不变，周期不变 B．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期也略变小 C．最大速度会略变大，振幅会略变大，周期不变 D．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期不变 解析：小雨滴与摆球相互作用的过程动量守恒，最大速度v会略变小．由v2＝2gh知，振幅会略变小．但摆长不变，故周期不变． 答案：D 2．如图1甲所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图象如图乙所示，以下说法正确的是(　　) A．t1时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小 B．t2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小 C．t3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大 D．t4时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最大 解析：小球在t1和t3时刻，位移最大，小球速度为零，轨道对小球的支持力最小；在t2和t4时刻，位移为零，小球速度最大，轨道对小球的支持力最大． 答案：D 3．(2010·合肥模拟)如图2所示，弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中(　　) A．小球最大动能应等于mgA B．弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变 C．弹簧的最大弹性势能等于2mgA D．小球在最低点时弹簧的弹力大于2mg 解析：设小球平衡时弹簧的压缩量为x0，有mg＝kx0，由题意知，x0＝A，小球振动到最低点时，弹簧的压缩量为2x0＝2A，弹力为k·2x0＝2mg，D错误．由动能定理知，小球由最高点到最低点的过程中，重力势能减少的mg·2A全部转化为弹簧的弹性势能，C正确；但在平衡位置时，动能最大，由最高点振动到平衡位置的过程中，重力势能减少的mgA有一部分转化为弹性势能，A不正确．小球在振动过程中 还有重力势能的变化，故B错误． 答案：C 4．如图3所示，物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，弹簧的劲度系数为k.当连接A、B的绳突然剪断后，物体A将在竖直方向上做简谐运动，则A振动的振幅为(　　) A. B. C. D. 解析：剪断轻绳前，弹簧伸长的长度为x1＝.若弹簧下只挂有A，则静止时弹簧的伸长量x2＝，此位置为A在竖直方向上做简谐运动的平衡位置．则A振动的振幅为x1－x2＝－＝. 答案：A 5．细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图4所示．现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是(　　) A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期大 B．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样 C．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等 D．摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍 解析：由T＝2π知，l减小时T减小，摆球摆至右侧时，摆长减小，周期变小，故A错．因摆动中机械能守恒，故左、右两侧上升的最大高度相同，即选项B对．由几何知识知，摆球向右摆的最大偏角小于左侧最大偏角的两倍，故左、右两侧走过的最大弧长不相等，故C、D错． 答案B 6．(2010·黄山模拟)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是(　　) A．当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小 B．当f＞f0时，该振动系统的振幅随f减小而减小 C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0 D. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f 解析：受迫振动的频率总等于驱动力的频率，D正确；驱动力的频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大，B错误． 答案：D 7．一质点做简谐运动的图象如图5所示，下列说法正确的是(　　) A．质点振动频率是 4 Hz B．在10 s内质点经过的路程是20 cm C．第4 s末质点的速度是零 D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同 解析：由图象得T＝4 s，f＝0.25 Hz，A＝2 cm，选项A错误．在第4 s末质点处于平衡状态，速度最大，C错误．在10 s内质点的路程为s＝·4A＝20 cm，B正确．在 t＝1 s和t＝3 s的时刻，质点位移大小相