第1节　机械振动.docx

第1节　机械振动 课时作业 基础巩固 一、选择题 1.(2022·上海金山二模)如图,弹簧振子在A、B间做简谐振动,O点为平衡位置。在小球动能增大的过程中(　C　) A.弹簧对小球做正功,弹簧振子机械能增大 B.弹簧对小球做负功,弹簧振子机械能增大 C.弹簧对小球做正功,弹簧振子机械能不变 D.弹簧对小球做负功,弹簧振子机械能不变 解析:小球所受合力等于弹簧弹力,小球动能增大的过程中,根据动能定理可知弹簧对小球做正功,而弹簧和小球组成的系统,即弹簧振子所受外力不做功,机械能守恒。故选C。 2.(2022·河南商丘三模)(多选)关于单摆,下列说法正确的是(　ADE　) A.确定计算单摆周期公式的是惠更斯 B.单摆所受的合力就是单摆的回复力 C.在绕地球运行的空间站中可以用单摆来计时 D.摆球经过平衡位置时,回复力为零 E.单摆摆球所受回复力跟相对于平衡位置的位移成正比 解析:惠更斯确定了计算单摆的周期公式,故A正确;单摆的回复力是由单摆所受到的重力沿运动轨迹切线方向上的分力提供的,单摆通过平衡位置时回复力为零,但合力不为零,故B错误;在空间站中物体处于完全失重状态,所以不能用单摆来计时,故C错误;回复力是使摆球回到平衡位置的力,在平衡位置回复力为零,故D正确;摆球所受回复力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比,故E正确。 3.(2022·浙江温州二模)匀速运行的列车经过钢轨接缝处时,车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。如图所示,为某同学设计的“减震器”原理示意图,他用弹簧连接一金属球组成“弹簧振子”悬挂在车厢内,金属球下方固定一块强磁铁(不考虑磁铁对金属球振动周期的影响)。当列车上下剧烈振动时,该“减震器”会使列车振幅减小。下列说法正确的是(　B　) A.“弹簧振子”的金属球振动幅度与车速无关 B.“弹簧振子”的振动频率与列车的振动频率相同 C.“弹簧振子”固有频率越大,对列车的减振效果越好 D.若将金属球换成大小和质量均相同的绝缘球,能起到相同的减振 效果 解析:“弹簧振子”的金属球振动幅度与驱动力的频率有关,而列车受到周期性的冲击做受迫振动的频率与车速有关,A错误;根据受迫振动稳定时的频率和驱动力的频率一致,可知“弹簧振子”的振动频率与列车的振动频率相同,B正确;当“弹簧振子”的固有频率等于受迫振动的频率时,金属球振动幅度最大,这样更好地把能量传递给“弹簧振子”,对列车起到更好的减振效果,所以并不是“弹簧振子”固有频率越大,对列车的减振效果越好,C错误;若将金属球换成大小和质量均相同的绝缘球,那么绝缘球在振动时就不会产生电磁阻尼,达不到相同的减震效果,D错误。 4.(2022·海南海口一模)(多选)一质点做简谐运动的图像如图所示,则(　BC　) A.在t=0.1 s时,该质点的速度最大 B.在t=0.1 s时,该质点具有x轴负向最大加速度 C.在0.1～0.2 s内质点沿x轴负方向做加速度减小的加速运动 D.在0～0.6 s时间内质点运动的路程为100 cm 解析:在t=0.1 s时,该质点处于正方向最大位移处,速度为零,A错误;据a=F回m=-km 5.(2022·四川南充期末)一水平弹簧振子做简谐运动,以相同速度先后经过M、N两点,用时0.1 s,又经0.1 s再次回到N点,已知振子在这0.2 s经过的路程为16 cm,则(　D　) A.该弹簧振子的振动频率为5 Hz B.该弹簧振子做简谐运动的振幅为16 cm C.若振子经过正向最大位移处开始计时,则t=2.1 s时的位移为-8 cm D.若振子经过平衡位置开始计时,则在2.5 s内振子经过的路程为2 m 解析:由题意,根据简谐运动的特点可知M、N两点关于平衡位置O对称,根据对称性可知振子从O到N与从N到O的时间均为0.05 s,所以振子从O到最大位移处再从最大位移处到O的时间为t=2×0.05 s+ 0.1 s=0.2 s=T2,即该弹簧振子振动的周期为T=0.4 s,频率为f=1 2.5 Hz,故A错误;设该弹簧振子做简谐运动的振幅为A,由题意可知s=MO+A+(A-ON)=2A=16 cm,解得A=8 cm,故B错误;若振子经过正向最大位移处开始计时,则振子的振动方程可写为y=Acos 2πt 8cos 5πt(cm),则t=2.1 s时刻的位移为y1=8cos 10.5π( cm)=0,故C错误;若振子经过平衡位置开始计时,由于2.5 s=6T+T4,且2.4～2.5 s时间内,振子从平衡位置运动至最大位移处,所以振子在2.5 s内经过的路程为s′=6× 6.(2022·上海嘉定二模)如图甲所示,物体放在做简谐运动的振动平台上,并随平台上下振动而不脱离平台台面。若以向上的位移为正,物体的振动