2018届高三物理二轮复习练习：波与相对论（选修3-4） 夯基保分练（一） Word版含解析.docVIP

夯基保分练(一)　机械振动 [A级保分练] 1．(多选)(2015·上海高考)质点运动的位移x与时间t的关系如图所示，其中做机械振动的是(　　) 解析：选ABC　机械振动是指在平衡位置附近的往复运动，A、B、C项正确；D图中质点只来回运动一次就趋于静止了，D项错误。 2.(多选)如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。则物体在振动过程中(　　) A．物体的最大动能应等于mgA B．弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变 C．弹簧的最大弹性势能等于2mgA D．物体在最低点时的弹力大小应为2mg 解析：选CD　物体振动到最高点时，弹簧处于原长，弹簧的弹性势能为零，从最高点到平衡位置，重力势能减少，弹性势能增加，重力势能一部分转化为物体的动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，物体的最大动能小于重力势能的减少量mgA，A错误；物体在振动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能保持不变，弹簧的弹性势能和物体的动能之和在不断变化，B错误；物体运动到最低点时，弹簧的伸长量最大，弹簧的弹性势能最大，物体的动能为零，从最高点运动到最低点，物体重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧的最大弹性势能为Epm＝mg×2A＝2mgA，C正确；在最高点物体所受的回复力大小为F m＝mg，在最低点物体所受的回复力大小等于在最高点所受的回复力大小，即F m′＝F m＝mg，方向竖直向上，物体在最低点受到两个力的作用，回复力为F m′＝F弹－mg，解得：F弹＝2mg，D正确。 3．(2017·成都校级检测)如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A．t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B．t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 C．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 D．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小 解析：选A　从t＝0.8 s起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t＝0.8 s时，速度方向向左，A正确；由题图乙得振子的周期T＝1.6 s，位移x＝12sin t cm，故t＝0.2 s时，x＝6 cm，故B错误；t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的位移方向相反，由a＝－知，加速度方向相反，C错误；t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐变大，故D错误。 4.如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为(　　) A．1 Hz　　　　　　　　B．3 Hz C．4 Hz D．5 Hz 解析：选A　弹簧振子做受迫振动，因此振动频率等于驱动力的频率，即为1 Hz，A项正确。 5.(2017·金山区模拟)如图所示，房顶上固定一根长2.5 m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球(可视为质点)。打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅度摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，则小球从最左端运动到最右端的最短时间为(　　) A．0.2π s　　　　　　　　　B．0.4π s C．0.6π s D．0.8π s 解析：选B　小球的摆动可视为单摆运动，摆长为线长时对应的周期：T1＝2π ＝π s，摆长为线长减去墙体长时对应的周期T2＝2π ＝0.6π s，故小球从最左端到最右端所用的最短时间为t＝＝0.4π s，B正确。 6．(多选)(2017·焦作质检)如图所示为半径很大的光滑圆弧轨道上的一小段，小球B静止在圆弧轨道的最低点O处，另有一小球A自圆弧轨道上C处由静止滚下，经时间t与B发生正碰。碰后两球分别在这段圆弧轨道上运动而未离开轨道。当两球第二次相碰时(　　) A．相间隔的时间为4t B．相间隔的时间为2t C．将仍在O处相碰 D．可能在O处以外的其他地方相碰 解析：选BC　由于圆弧轨道长度远小于半径，故A、B两球的运动都可看成类单摆运动，其周期T＝4t，两球碰后经＝2t恰好同时回到O处，则B、C正确，A、D错误。 7. (2014·重庆高考)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。 解析：由图像可知，振子在一个周期内沿x方向的位移为2x0，水平速度为v，故周期T＝；又由图像知2A＝y1－y2，故振幅A＝。 答案：周期为　振幅为 8．