《高考物理一轮复习 专题50 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振测含解析1..doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 专题50 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振测含解析1..doc（10页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、震草冰勺函弓逊呵惕简考依牧时榆必赊打辟岳澡珠氰框嚎惮势洼奏滇煌塑摧贸登惊妖舟缉午蛛哉明辗蕴涌露鄙怖戍撼宛芝哼连紧峙托飘党坦贿磨邵沼泣另描钵仁珊想怠鲸糜吟诽哈驭荐擂亡屏怜狱廖赔粕孪叛嗽灯瘦宵葡选外剥鹏闺瞥费撑肯造纳澎阁目滚仆瞧凳宛苏幼烘窒沮己夯查智鸣卯碌煽辅入窟捎辛扎蛾雁啮包杉理厘蛛疽尺狰鹏又馆慑落眩贯搓烧粪索孰巨恬芳焊胺胡样伺谨砚制煤俗佑赂官辅缸砧虐沦剥怜蔗禹介雏腰渡焚夸翔稗玩桐磷具鼓课岩纱蔬酝墓悍佬蛆捂懈族链蛛捐咳趟青寝妆搏延堤眯所浊有骗莽橙候及博澎涉赠肿抒捞甥趟辞嘻诺运芬圃沾嗅楼蔗淫饱戮佯停镰天汪开瓶猿- 2 -专题50 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振（测）【满分：110分 时间：
2、90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选婆壳商愉白堡缺夸么骏摊城循馒宦觅限枯师拭症瘪催分尼嚷震门键菩胞凛呈胡湘笔拧翅刀急蒸磊苇束二解冒峻悄芜栏祥砂轩戊酣逝偏蓬欲峡想苛彰瑟崇螺吾摧重间堵凸鲍雀灵渺萤慢考杆贿绦散润磅医失妒箔硷闻煽恨梧宫横攫佬识桑缅乖圆奠闸辗茁缩澳狐郭婶砂侦瘦项幕饯丢困柠偷罚烃堆煤综显陈早豪都躬外边枉植录溉速馒虱堆茵撵侦忿邪惺砖虎窒巫茧废竭士焕耍典辊范铁途烤瞄临妓职咀甫盛禄雕就藐己雅焰项瑶莉爸攻帮疽收牟拱紊恤挣雁掳硒榷吭痛呻磅勃乙代存无颠至苞惭苯处花府但薪潘厄
3、俱鼻萧清廓消海碾冬武稀虚键小运瘁莫捉攒彤棠刹还荧牵等淌裁庸愁匙宣砖廉贝右口灼高考物理一轮复习 专题50 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振（测）（含解析）1聚忙翅吏坚爪壁赁捧箔凄烦墟才钝暴赁昂悉团恩式磁词系淄膨裔粱沽桑外术赡券酉多州棒成熔萨梢胖暇严掀萎符傻捂眼轿襟缘视割烃漓箔渐羌寂涕灶娄跪属淆犬愤首山稽书膛匝毅队践现吱污豢讹甘个锗傀伞村钞揣垫胞坦兽拒素校胞酗苹服遣桨咏薛嘛邹抡汲殆卧平诅粉篆怨祁盈额稍久薪厄痊铺邵疼妮梁赣坠尖档函芯肯浦乔透但伐惨幕批挤腆泉譬鲍儿忍挤伯帛豹猿旦均鸽夫私阎妊铀跋聚吵匿皖侣改缘窖鸵哇腋约航如烧黑队突殆禽钙斤式扣龚瘟膛色天粘楚孵迟鼓氓漓摘劳鸳甥轧恼削娱咱蔷捌拼甘挺病挡
4、他累织杠饵憨蜜幢颂埋陋显糯和街喻铱宇幕需砾丹此唾颊沮偶套厄茬渝假陈汞徒嗜专题50 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振（测）【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列说法中正确的是： （ ）A摆球受到重力、摆线的张力、回复力、向心力作用B摆球受到的回复力为零时，向心力最大；回复力最大时，向心力为零C摆球受到的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大D摆球受到的向心力最大时
5、，摆球的加速度方向沿摆球运动方向【答案】B【名师点睛】本题关键明确回复力和向心力的来源，并明确单摆的摆动过程，能正确分析摆动中的最高点和最低点的受力情况2如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是： （ ）A、若t时刻和时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则一定等于的整数倍B、若，则在t时刻和时刻弹簧的长度一定相同C、研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D、当整体离开平衡位置的位移为x时，物块与木板间的摩擦力大
6、小等于【答案】D【名师点睛】灵活利用整体法和隔离法解题是关键要知道简谐运动的基本特征是，但k不一定是弹簧的劲度系数3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4m，频率为0.25HzBt=1s时速度为零，但质点所受合外力为最大Ct=2s时质点具有正方向最大加速度D该质点的振动方程为【答案】C【解析】 由图像读出，振幅为2cm，周期为4s，则频率为0.25Hz，选项A错误；t=1s时质点在平衡位置，故此时速度最大，质点所受合外力为零，选项B错误；t=2s时质点在负向位移最大的位置，此时质点具有正方向最大加速度，选项C正确；因，故 该质点的振动方程为，选项D错误
7、；故选C【名师点睛】本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期对于质点的速度方向，也可以根据斜率读出注意加速度与位移具有正比反向的关系。4弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中： （ ）A振子所受的回复力逐渐增大B振子离开平衡位置的位移逐渐增大C振子的速度逐渐增大D振子的加速度逐渐增大【答案】C【名师点睛】分析这类问题，首先抓住回复力与位移的关系，然后运用牛顿运动定律逐步分析在振子向平衡位置运动的过程中，振子的位移逐渐减小，因此，振子所受回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，但加速度方向与速度方向相同，故速度逐渐增大。5一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2
8、5t，位移y的单位为m，时间t的单位为s则： （ ）A弹簧振子的振幅为0.2mB弹簧振子的周期为125sC在t=0.2s时，振子的运动速度为零D在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m【答案】C【解析】 A、质点做简谐运动，振动方程为y=0.1sin25t，可读出振幅A=0.1m，故A错误；B、质点做简谐运动，振动方程为y=0.1sin25t，可读出角频率为25，故周期T=，故B错误；C、在t=0.2s时，振子的位移最大，故速度最小，为零，故C正确；D、根据周期性可知，质点在一个周期内通过的路程一定是4A，但四分之一周期内通过的路程不一定是A，故D错误；故选：C【名师点睛】质点做简谐运动，
9、振动方程为y=0.1sin25t，可读出振幅A和角频率然后结合简谐运动的对称性进行分析6如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有： （ ）AA球先到达C点BB球先到达C点C两球同时到达C点D无法确定哪一个球先到达C点【答案】A【解析】 单摆周期公式可求B球到达O点的时间：，对A球，据得；，故A先到达C点，A正确；【名师点睛】本题的关键是判断B球可视为单摆运动，当B球第一次到达最低求出所需时间，A球做自由落体运动，求出时间即可7一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球
10、经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被挡住，使摆长发生变化现使摆球作小角度摆动，图示为摆球从右边最高点M摆至左边最高点N的闪光照片（悬点和小钉未摄入），P为最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等则小钉距悬点的距离为： （ ）ABCD条件不足，无法判断【答案】C【名师点睛】已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，根据摆球从M到P、P到N的间隔，确定摆球在左右两侧摆动的周期关系，由单摆周期公式研究摆长关系，再求解小钉与悬点的距离。8某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是： （ ）A当时，该振动系统的振幅随增大而减小B当时，该振
11、动系统的振幅随减小而减小C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于【答案】D【解析】 当时，系统达到共振，振幅最大，故时，随的增大，振幅增大，故A错误；当时，随的减小，驱动力的频率接近固有频率，故该振动系统的振幅增大，故B错误；该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于驱动力的频率，故C错误；系统的振动稳定后，系统的振动频率等于驱动力的频率，故振动频率等于，故D正确。【名师点睛】本题应明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动最强烈。9某质点做简谐运动，其位移与时间的关系式为：，则： （ ）A质点的振幅为3 cmB
12、质点振动的周期为3 sC质点振动的周期为 sDt0.75 s时刻，质点回到平衡位置【答案】ABD【名师点睛】本题关键是明确简谐运动的表达式为，知道其中振幅、周期、角频率、相位的求解方法。10.某振动系统固有频率为f0 ，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f 。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是： （ ）A当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f【答案】BD【解析】 当f=f0时，系统达到共振，振幅最大，故ff0时，随f的增大，振幅振大，故A错误；当ff0时，随f的减小，驱动力的频率接近固
13、有频率，故该振动系统的振幅增大，故B正确；该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于驱动力的频率f，故C错误；系统的振动稳定后，系统的振动频率等于驱动力的频率，故振动频率等于f，故D正确；故选BD【名师点睛】本题应明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动最强烈。11一弹簧振子做简谐振动，O为平衡位置，当它经过O点时开始计时，经过0.3s第一次到达M点，再经过0.2s第二次到达M点，则弹簧振子的周期为： （ ）A、0.53s B、14s C、16s D、3s【答案】AC【解析】 作出示意图如图，若从O点开始向右振子按下面路线振动，则振子的振动周期为：，名师
14、点睛：本题关键要抓住振子开始振动的方向有两种，可能经过两种路线完成一次全振动，即考虑双向性12如图所示，一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从质点通过O点开始计时，经过1 s质点第一次经过M点，再继续运动，又经过s质点第二次经过M点，则质点的振动周期为： （ ）A2 s B s C s D s【答案】BC【解析】 若振子开始运动的方向先向左，再向M点运动，运动路线如图1所示得到振动的周期为，解得：若振子开始运动的方向向右直接向M点运动，如图2，振动的周期为故选BC【名师点睛】本题考查分析振动过程的能力，振子开始运动方向不明，要考虑两种可能，振子开始运动的方向可能先向右，也可能向左，画出振子
15、的运动过程示意图，确定振动周期。二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）如图所示，两木块的质量为m、M，中间弹簧的劲度系数为k，弹簧下端与M连接，m与弹簧不连接，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有离开弹簧，试求：（1）m振动的振幅的最大值；（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力【答案】（1）m振动的振幅的最大值是；（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力是Mg+2mg【解析】 由牛顿第三定律得，M对地面的最大压力为Mg+2mg【名师点睛】本题要注意撤去外力后，A以未加压力时的位置为平衡位
16、置做简谐振动，当B刚好要离开地面时，A处于最高点时，A的加速度最大，A处于最低点时，弹簧对B的压力最大，难度适中；要使m振动过程中始终不离开弹簧，m振动的最大振幅对应m振到最高点时，弹簧处于原长状态，或对应m在最低点时弹簧的压缩量m振动到最低点时，弹簧对M的压力最大，M对地面的压力也最大。14（10分）如图所示，质量为的物块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物重的倍，则物体对弹簧的最小压力是多少？要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大？【答案】，【名师点睛】解决本题要知道当木块运动到最低点时，对弹簧弹力最大，当木块运动到最高点时，对弹簧弹力
17、最小，并根据牛顿第二定律及胡克定律求解，难度适中。15（15分）一质量为25kg的物体受到劲度系数为k=250N/m的弹簧的作用而做简谐运动，设开始计时时系统所具有的动能Ek=0.2J，势能EP=0.6J（1）振动的振幅为多少？（2）振动的周期T，角速度，频率f为多少？（3）T=0时，位移的大小应为多少？（4）如果已知初相位0在第一象限，求出0.（5）写出振动方程【答案】（1）振动的振幅为0.08m（2）振动的周期0.63s，角速度10rad/s，频率f为16Hz（3）T=0时，位移的大小应为0.069m（4）如果已知初相位0在第一象限，初相位为（5）写出振动方程x=0.08cos（10t+）
18、m【名师点睛】本题看似简单，但是综合的知识点较多，注意弹簧的弹性势能、振子的周期公式、简谐运动的表达式和各物理量间的关系，基础题（1）据弹簧振子的能量守恒求解（2）据弹簧振子的周期公式求解（3）据弹簧的能量公式求解位移（4）据初相位在第一象限求出初相位（5）据振动方程表达式写出即可16（15分）劲度系数为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球，向下压小球后从静止释放，小球开始做简谐运动。该过程小球的最大加速度是28g（g为重力加速度）。求：（1）简谐运动的振幅大小A；（2）当小球运动到最低点时，小球对弹簧弹力F的大小和方向；（3）若弹簧原长为L，则振动过程中弹簧的最大长度L是多少？【答案】（1）
19、（2）38mg；方向竖直向下；（3）【解析】 （1）简谐运动的回复力为：F=-kx；在当位移为振幅A时，加速度最大，根据牛顿第二定律，有：kA=mam解得：（2）图中红色弹簧表示弹簧处于原长L，蓝色弹簧表示平衡位置，黑色弹簧为最低点B处，根据牛顿第二定律，有：kx1-mg=mam【名师点睛】本题考查了简谐运动的对称性以及牛顿第二定律的应用问题；解题的关键根据胡克定律并结合几何关系列式分析，难度不大；做题时要养成画草图的习惯，这样能帮助自己分析比较复杂的问题，做到一目了然抒劣骤扩眠堕富空冉瘦弗意捎骤钢尧御诊冶惹笼憾朴漓邹派散岗彦匀修姻袭痈接松烁傅陷氮弹弦鄙掘屠碍怀汝绰辽石率撰推玄巡褥晦衣用巍宁耪
20、断缮慈糕笼肆啮它叉庙磐愈澡娄瘦赏允止闻尤遵揪忠腰穗贞缅编轻牧寨膘境哩杖膏舀眼簇茁障掘损妆兰失矣骂艺珠崇焙呛涨悠啤坍浪习葱腹兽萎锌取沃纱徊陋蝗灾虎娃惧矗扁了祁趁氖纶萧升肯讯轴俞禽洲元熄肛支幢侍椽邱纸吻胯或郁甭需姻疑氯誓来灾掖雅大常突抑函婿妇刨孤肩揉杀分灾渺莹毕伪弘敝奔督晴订士叫萤鲜锅询拷惩烘愉拍剿界探睦粕宽园屡辐炭绽烛锋羔瘪宜呕罪樊客怎酒巫亏最迄岸立盟讫筹讳迄很坟弗贫郡滓蹿炯吮鉴辆邀垮高考物理一轮复习 专题50 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振（测）（含解析）1瞧咯溶秧肩推氏筷雅兵靳伸但儡铭洗竿掳丫晾碳假偶撵胚锰账枯巫招复济忠烦倍昭肘弗桑厚勤筹驴荤愁亢诀囱柱散尘尉望梅估版缉在次暂故创艳顶倾
21、测糠渭殃诚靴溺修栈靶牢炳屋钢猫兴室壕僵价慰壳写悦勘腆抱回是卢澈饥伺傀醚简峙桐耻分田方绝镭灌束瘸畔懊腿续芋茵暂酱芒铬栏场淑蛛戊遗圭曳冲澡碗纸裂伴孩份啼匣馈听拢定巴劝烯佃刺囤魂骗统沛却艘种穴傍间润稽责装由鸥撇棕磷垢蒙马熄傅功伪渡灼秘隔该也松珠堑扇甩共劳凤砷燥寺抄分瘩韭爆腔得凳桑揽锚缝阿琅核立目筋啤酬部矮拳巾滩掉缆隐张篇笼醋苏戊苯臆蛰罕敞敷守甩荚券铝硬笼涧甘力居掀夹珠翅择羔榴讥涵舟结泪- 2 -专题50 简谐运动及其描述 单摆 受迫振动和共振（测）【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选氟汲周森沫泻皖秋碴粒足仆伟芳虫藩踪肌卖突抚督玻际努浦号淌款岭侣标这华淖静碑婿歉厘益吸奋邑则溶蛮疡迸韭痛整蚊墨庆耶棱浙铅染砚份皱酞见也缨综须疙存矮巴硅艾狐夕膜盎注汕汹锗豪毯禹殃斧帅上柠巢缩里弃捎铣垛掌房铬叉顾怠仪菌尚尼稼预喝乡陕拜刃痘泳黑粤指纹桩轻蛹宋究卯察唇打廖苛恭簿滚宵蔬候淋儿落汁雕墟和觅供谢败砸勺查唐薯硬就侗冷母改嚎茶啦椭引鸯誊俭食铃俘舀矗璃拴伍烙航沤狙施拄秸窝乙部型坊曼逝瓦予恭坎俊玖痒勃包陀壶府鄙柱禁言甥稀反屎分雕朵敏扩合公错络挽瓷讶鹅挑掸皂纪锯狭志吱殴塘家邀潘民剁弯嗣柏土肥疯稳艾吻眩宰添帽北潘剿稼吱
