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1、考点45 机械振动(A)练基础12023辽宁鞍山模拟如图所示，弹簧振子在BC间振动，O为平衡位置，BOOC5 cm.若振子从B到C的运动时间是1 s，则下列说法正确的是()A振子从B经O到C完成一次全振动B振动周期是1 s，振幅是10 cmC经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmD从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm2.(多选)一水平弹簧振子沿x轴方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点，向x轴正方向运动时弹簧被拉伸，振子的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20 N/cm，振子质量m0.1 kg，则()A图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N，方向指向x轴的负方向B图中A点
2、对应的时刻振子的速度方向指向x轴的负方向C图中A点对应的时刻振子的加速度大小为5 m/s2D在04 s内振子通过的路程为4 cm3(多选)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42023江苏苏州三模如图甲所示，细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁将摆线拉开一较小幅度，当注射器摆动时，沿着垂直于摆动的方向以速度v匀速拖动木板，得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示，若测得木板长度为L，墨汁图样与木板边缘交点P、Q恰好是振动最大位置处，已知重力加速度为g，则该单摆的等效摆长为()ABCD5.2023山东济南5月模拟如图所示，在光
3、滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小物块位于O点现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中()A小物块运动到M点时回复力与位移方向相同B小物块每次运动到N点时的加速度一定相同C小物块从O点向M点运动过程中做加速运动D小物块从O点向N点运动过程中机械能增加6飞力士棒(Flexibar)是国外物理治疗师发明的一种康复器材，它由一根PVC软杆、两端的负重头和中间的握柄组成，棒的固有频率为4.5 Hz，如图所示下列说法正确的是()A用力越大，棒振动的越快B增大手驱动的频率，棒的振幅一定变大C增大手驱动的频率，棒的振动频率可能减小
4、D双手驱动该棒每分钟振动270次，则棒的振幅最大7.2023浙江台州二模(多选)如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T型支架在竖直方向振动，T型支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中，当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动频率约为0.5 Hz.现使圆盘由静止开始缓慢加速转动，直至以1 s的周期匀速转动稳定下来，在此过程中，下列说法正确的为()A圆盘静止和转动时，小球都是做受迫振动B最终稳定时小球的振动频率为1 HzC小球的振幅先逐渐增大后又逐渐减小D圆盘缓慢加速转动时，以T型支架为参考系，小圆柱的运动可视为简谐运动8.2023湖北孝感5月模拟正在运转
5、的滚筒式洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机身反而会发生强烈的振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，针对这种现象的分析说法正确的是()A在t时刻脱水桶的惯性最大B在t时刻脱水桶的转动频率最大C在t时刻洗衣机发生共振D纯属偶然现象，并无规律9.2023北京东城一模如图所示为单摆做阻尼振动的位移x随时间t变化的图像，t1、t2时刻的位移大小均为2 cm，t3时刻的位移大于2 cm.关于摆球在t1、t2和t3时刻的速度、重力势能、动能、机械能的分析，下列说法正确的是()A摆球在t1时刻的机械能等于t2时刻的机械能B摆球在t1时刻的
6、动能等于t2时刻的动能C摆球在t1时刻的重力势能等于t2时刻的重力势能D摆球在t3时刻的速度大于t2时刻的速度10.2023广东珠海一模为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，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 HzB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的速度行驶时颠簸最厉害D汽车速度越大，颠簸就越厉害11.2023山西太原一模(多选)两单摆分别在受迫振动中的共振曲线如图所示，则下列说法正确的
7、是()A若两摆的受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线表示月球上单摆的共振曲线B若两摆的受迫振动是在地球上同一地点进行，则两摆摆长之比LL254C若图线表示在地球上完成的，则该单摆摆长约为1 mD若摆长均为1 m，则图线表示在地球上完成的12.2023河北保定一模科技馆内有共振秋千：观众坐上秋千，双脚离地，前后摆动，会发现对面的球摆也在跟着大幅度摆动关于这个现象，以下说法不正确的是()A如果改变对面球的质量，会使球摆动幅度变小B秋千系统的重心高度与对面球摆的重心高度大致相同C如果对秋千施加一个周期性的驱动力，摆球的振动周期与该驱动力周期相同D若把共振秋千移到太空舱中则无法实现共振
8、现象考点45机械振动(A)练基础1答案：D解析：振子从B经O到C仅完成了半次全振动，所以其振动周期T21 s2 s，振幅ABO5 cm.振子在一次全振动中通过的路程为s4A20 cm，所以两次全振动中通过的路程为40 cm.3 s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30 cm.综上可知，D正确2答案：AD解析：由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，题图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小Fkx200.25 N5 N，方向指向x轴的负方向，并且振子正在远离O点向x轴的正方向运动，A项正确，B项错误；由牛顿第二定律知，题图中A点对应的时刻振子的加速度大小a50 m/s2，C项错误；由题图
9、可读出周期为2 s，4 s内振子完成两次全振动，通过的路程s24A240.5 cm4 cm，D项正确3答案：AC解析：在单摆的偏角增大的过程中，摆球远离平衡位置，故位移变大，速度变小，回复力变大，机械能保持不变，A、C正确4答案：B解析：该单摆恰好摆动2.5个周期，故满足T，单摆周期公式为T2 ，联立解得该单摆的等效摆长为L，B正确5答案：B解析：根据Fkx可知小物块运动到M点时回复力与位移方向相反，A错误；根据a可知小物块每次运动到N点时的位移相同，则加速度一定相同，B正确；小物块从O点向M点运动过程中加速度方向与速度方向相反，做减速运动，C错误；小物块从O点向N点运动过程中弹簧弹力对小物块
10、做负功，小物块的机械能减少，D错误6答案：D解析：使用者用力大小影响的是振幅，与振动快慢没有关系，故A错误；增大手驱动的频率，飞力士棒振动的频率随之增大，但是幅度不一定越来越大，故B、C错误；双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动，则驱动力的频率为f Hz4.5 Hz，驱动力的频率与飞力士棒的固有频率相等，会产生共振，故D正确7答案：BC解析：振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动，圆盘静止时无周期性驱动力作用，不是受迫振动，A错误；小球稳定振动时的频率为f1 Hz，B正确；圆盘转速由零逐渐增大，转动的频率逐渐接近小球振动的固有频率，振幅增大，与固有频率相同时振幅最大；超过固有频率，
11、转速继续增大，振幅减小，故先增大，后减小，C正确；圆盘缓慢加速转动时，以T型支架为参考系，小圆柱运动到T型支架的中间位置时是非平衡状态，有加速度，不满足简谐运动的条件，D错误8答案：C解析：惯性是物体本身的性质，只与物体的质量有关，A错误；机身做受迫振动的频率与脱水桶的转动频率相等，当脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等时机身发生共振，振幅最大，C正确，B、D错误9答案：C解析：摆球做阻尼振动，机械能随时间不断减小，所以摆球在t1时刻的机械能大于t2时刻的机械能，A错误；根据对称性可知摆球在t1时刻的重力势能等于t2时刻的重力势能，而摆球的机械能等于动能与重力势能之和，根据A项分析可知摆球在t
12、1时刻的动能大于t2时刻的动能，B错误，C正确；摆球在t3时刻的速度等于零，摆球在t2时刻的速度大于零，所以摆球在t3时刻的速度小于t2时刻的速度，D错误10答案：C解析：当汽车以5 m/s的速度行驶时，驱动力的周期为T s0.3 s，所以频率f Hz，A错误；当汽车以3 m/s的速度行驶时，驱动力的频率为f Hz2 Hz，此时驱动力的频率和汽车的固有频率相同，颠簸最厉害，C正确，B错误；当驱动力的频率等于固有频率时，发生共振，振动的振幅最大，颠簸最厉害，D错误11答案：ABC解析：题图中振幅最大处对应的频率与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从题图上可以看出，两摆的固有频率f0.2 Hz，f0
13、.5 Hz.当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据关系式f可知，g越大，f越大，所以gg，因为g地g月，因此可推知图线表示月球上单摆的共振曲线，A正确；若两摆在地球上同一地点做受迫振动，g相同，且有，所以，B正确；f0.5 Hz，若图线表示在地球上完成的，根据g9.8 m/s2，可计算出L约为1 m，C正确，D错误12答案：A解析：因为观众晃动秋千使球做了受迫振动，球的摆动幅度和观众晃动秋千频率与秋千的固有摆动频率有关，根据T2 可知，秋千的固有频率只与摆长和重力加速度有关，与质量没有关系，A错误；发现对面的球摆也在跟着大幅度摆动，说明发生共振则周期相同则摆长相同，说明重心高度大致相同，否则球跟随观众摆动不明显，B正确；受迫振动的周期频率等于驱动力的周期频率，则摆球的振动周期与对该秋千施加一个周期性的驱动力的周期相同，C正确；单摆的重力沿切线方向的分力提供回复力，共振秋千移到太空舱中处于完全失重状态，则不能形成单摆，所以无法实现共振现象，D正确