【精准解析】高考物理分层提升练 五十一　机 械 振 动

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课时分层提升练 五十一
　机 械 振 动
(建议用时 45 分钟)
1.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是
(　　)
A.位移　　　B.速度　　　C.加速度　　　D.回复力
【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点:
(1)做简谐振动的物体,当它经过同一位置时,速度方向可能不同。
(2)回复力 F=-kx,加速度 a=- x。
【解析】选B。做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,位移 x相
同,回复力相同,加速度相同,可能不同的物理量是速度,选项 B正确。
2.(多选)(2019·江苏高考)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,
摆球的
(　　)
A.位移增大　　　　　　　B.速度增大
C.回复力增大 D.机械能增大
【解析】选A、C。由简谐运动的特点可知,当偏角增大,摆球偏离平衡
位置的位移增大,故A正确;当偏角增大,动能转化为重力势能,所以速
度减小,故B错误;由回复力 F=-kx 可知,位移增大,回复力增大,故C
正确;单摆做简谐运动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,故D错
误。
3.一个质点沿直线 ab 在平衡位置 O附近做简谐运动。若从质点经 O点
时开始计时,经过 5 s 质点第一次经过 M点(如图所示);再继续运动,又
经过 2 s 它第二次经过 M点;则该质点第三次经过 M点还需要的时间是
(　　)
A.6 s　　　　B.4 s　　　　C.20 s　　　　D.8 s
【解题指南】质点开始运动的方向可能先向右,也可能先向左,画出质
点的运动过程示意图,确定振动周期,再求出质点第三次到达 M点还需
要经过的时间可能值。
【解析】选A。若质点开始运动的方向先向左,再向 M点运动,运动路线
如图 1所示。质点从 O到a再到 b的时间为 T=5s+ ×2 s=6 s,得到振
动的周期为 T=8 s,质点第三次通过 M点需要经过的时间为 t=T-2 s=8
s-2 s=6 s。
若质点开始运动的方向向右直接向 M点运动,如图 2,则: T=5 s+ ×2
s=6 s
振动的周期为 T=24 s,质点第三次通过 M点需要经过的时间为:t=T-2
s=24 s-2 s=22 s。
由以上分析可知,A 正确,B、C、D错误。
4.为了交通安全,常在公路上设置如图所示的减速带,减速带使路面稍
微拱起以达到车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带,可有效降低
车速,称为洗衣板效应。如果某路面上的减速带的间距为 1.5 m,一辆固
有频率为 2 Hz 的汽车匀速驶过这排减速带,下列说法正确的是
(　　)
A.当汽车以 5 m/s 的速度行驶时,其振动频率为 2 Hz
B.当汽车以 3 m/s 的速度行驶时最不颠簸
C.当汽车以 3 m/s 的速度行驶时颠簸的最厉害
D.汽车速度越大,颠簸的就越厉害
【解题指南】当汽车的固有频率等于减速带产生的驱动力频率时,汽车
会发生共振,振动最强烈。
【解析】选C。当汽车以 5 m/s 的速度行驶时,其振动周期为:T= =
s=0.3 s
频率为:f= = Hz=3.3 Hz。故 A错误;
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