《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（86）机械振动（解析版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关

专题（86）机械振动（解析版）

命题热点一简谐运动的规律

1.下列说法中正确的是 (　　)

A.一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动

B.若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的 4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的 1/2，则单

摆振动的频率将不变，振幅变小

C.做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度不一定相同

D.单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大

E.机械波在介质中传播时，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动

【答案】BCE

【解析】简谐运动的恢复力时刻在变化着，所以物体受到的合力时刻在变化着，不是匀变速直线运动，A

错误；据单摆的周期公式 T=2π

√

𝐿

𝑔

√

可知，单摆的周期与摆球的质量和速度无关；当摆球在平衡位置的

速度减为原来的二分之一时，据机械能守恒可知，摆球的高度变小，即振幅变小，故 B正确；做简谐运

动的物体，当它每次经过同一位置时，速度方向可能不同，但是速度大小一定相同，C正确；根据共振知

识可得：单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，则外力的频率与固有频率相同时，单摆的振幅最大，

故D错误；机械波上的质点只在平衡位置附近运动，不随波迁移，E正确。

2、(多选)关于简谐运动以及做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，以下说法正确的是(　　)

A．位移减小时，加速度减小，速度增大

B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

C．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程

D．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程

E．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方

向相同

【答案】ADE

【解析】当位移减小时，回复力减小，则加速度减小，物体向平衡位置运动，速度增大，故 A正确；回

复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度与位移方向可以相同，也可以相反；物体运动

方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，故 B

错误，E正确；一次全振动，动能和势能可以多次恢复为原来的大小，故 C错误；速度和加速度第一次同

时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动，故 D正确．

命题热点二简谐运动图像的理解和应用

3、一弹簧振子沿 x轴振动，振幅为 4 cm，振子的平衡位置位于 x轴上的 O点。图甲上的 a、b、c、d为四

个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向。图乙给出的①②③④四条振

动图线，可用于表示振子的振动图象的是 (　　)

A.若规定状态 a时t=0，则图象为①

B.若规定状态 b时t=0，则图象为②

C.若规定状态 c时t=0，则图象为③

D.若规定状态 d时t=0，则图象为④

【答案】AD

【解析】振子在状态 a时t=0，此时的位移为 3 cm，且向 x轴正方向运动，故 A项正确；振子在状态 b时

t=0，此时的位移为 2 cm，且向 x轴负方向运动，故 B项错误；振子在状态 c时t=0，此时的位移为-2

cm，故 C项错误；振子在状态 d时t=0，此时的位移为-4 cm，速度为零，故 D项正确。

4、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＝1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B．t＝2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C．t＝3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D．t＝4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

【答案】A

【解析】t＝1 s 时，振子位于正向最大位移处，速度为零，加速度为负向最大，故 A正确；t＝2 s 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 B错误；t＝3 s 时，振子位于负

向最大位移处，速度为零，加速度为正向最大，故 C错误；t＝4 s 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 D错误．

5、质点做简谐运动，其位移 x与时间 t的关系曲线如图所示，由图可知(　　)

A．振幅为 4 cm，频率为 0.25 Hz

B．t＝1 s 时速度为零，但质点所受合外力最大

C．t＝2 s 时质点具有正方向最大加速度

D．该质点的振动方程为 x＝2sin t(cm)

【答案】C

命题热点三受迫振动和共振

6、(多选)某简谐振子，自由振动时的振动图象如甲图中实线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，

稳定后的振动图象如甲图中虚线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的 (　　)

A.a 点　　　　　　 B.b 点

C.c 点D.一定不是 c点

【答案】AD

【解析】某简谐振子，自由振动时的振动图象如图甲中的实线所示，设周期为 T1；而在某驱动力作用下

做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中的虚线所示，设周期为 T2；显然 T1<T2，根据 f=

𝑇

，有

f1>f2；图乙中 c点时发生共振，驱动力频率等于固有频率 f1；当受迫振动时，驱动力频率为 f2<f1，故此受

迫振动对应的状态可能是图乙中的 a点，不可能是 b点或 c点，故 A、D项正确，B、C项错误。

7、下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为 f固，则(　　)

驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80

受迫振动振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3

A.f固＝60 Hz B．60 Hz＜f固＜70 Hz

C．50 Hz＜f固≤60 Hz D．以上三个都不对

【答案】C

【解析】从如图所示的共振曲线可判断出 f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫

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