1、课时跟踪检测(三十九)机械振动对点训练：简谐运动1(2013上海高考)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回复力图12.如图1所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为()A1 Hz B1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz图23.如图2所示，物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，弹簧的劲度系数为k。当连接A、B的绳突然断开后，物体A将在竖直方向上做简谐运动，则A振动的振幅为()A. B.C. D.对点训练
2、：简谐运动的图像4有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图像如图3所示。下列关于图4中(1)(4)的判断正确的是()图3图4A图(1)可作为该物体的速度时间图像B图(2)可作为该物体的回复力时间图像C图(3)可作为该物体的回复力时间图像D图(4)可作为该物体的加速度时间图像图55.(多选)弹簧振子做简谐运动的图像如图5所示，下列说法正确的是()A在第5秒末，振子的速度最大且沿x方向B在第5秒末，振子的位移最大且沿x方向C在第5秒末，振子的加速度最大且沿x方向D在0到5秒内，振子通过的路程为10 cm图66.图6为一弹簧振子的振动图像，由此可知()A在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大
3、B在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C在t3时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小D在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大7.图7如图7所示是弹簧振子的振动图像，由此图像可得，该弹簧振子做简谐运动的公式是()Ax2sin(2.5t)Bx2sin(2.5t)Cxsin(2.5t)Dx2sin 2.5t图88劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图8所示，则()A在图中A点对应的时刻，振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴的负方向B在图中A点对应的时刻，振子的速度方向指向x轴的正方向C在04 s内振子做了1.75次全振动D在04 s内振子通过的路程为0.35 cm
4、，位移为09如图9甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是()图9At0.8 s时，振子的速度方向向左Bt0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处Ct0.4 s和t1.2 s时，振子的加速度完全相同Dt0.4 s到t0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小对点训练：受迫振动、共振10(2015银川模拟)在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是()
5、A加大飞机的惯性B使机体更加平衡C使机翼更加牢固 D改变机翼的固有频率11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/Hz304050607080受迫振动振幅/ cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60 Hz B60 Hzf固70 HzC50 Hzf固60 Hz D以上三个都不对考点综合训练12一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示振动方程并画出相应的振动图像。13(2015温州十校联合体期中)弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点
6、间做简谐运动，在t0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t0.2 s时，振子速度第一次变为v；在t0.5 s时，振子速度第二次变为v。(1)求弹簧振子振动周期T；(2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程；(3)若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像。答 案1选B做简谐振动的物体，经过同一位置时，相对平衡位置的位移x相同，回复力(Fkx)相同，由牛顿第二定律(Fma)知加速度a相同，物体可能以方向相反的速度经过同一位置，故B正确。2选B由简谐运动的对称性可知，tOb0.1 s，tbc0.1 s，故0
7、.2 s，解得T0.8 s，f1.25 Hz，选项B正确。3选A在物体A振动的平衡位置处，弹簧弹力和A物体重力相等。物体B将A拉至平衡位置以下最大位移x处，故物体A振动的振幅为，A正确。4选C因为Fkx，a，故图(3)可作为Ft、at图像；而v随x增大而减小，故v t图像应为图(2)。5选BCD由题图可知第5秒末，振子处于正的最大位移处，此时有负方向的最大加速度，速度为零，故B、C正确，A错误；在0到5 s内，振子经过个全振动，路程为5A10 cm，故D正确。6选B从题中图像的横坐标和纵坐标可知此图是振动图像，它所描述的是一个质点在不同时刻的位置，t2和t4是在平衡位置处，t1和t3是在最大位
8、移处，根据弹簧振子振动的特征，弹簧振子在平衡位置时的速度最大，加速度为零，即弹性力为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大，即弹性力为最大，所以B正确。7选D由图像可知：A2 cm，2.5，0。所以x2sin2.5t，D正确。8选B由题图可知A在t轴上方，位移x0.25 cm，所以弹力Fkx5 N，即弹力大小为5 N，方向指向x轴的负方向，选项A错误。由题图可知此时振子的速度方向指向x轴的正方向，选项B正确。由题图可看出，t0、t4 s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在04 s内振子完成两次全振动，选项C错误。由于t0时刻和t4 s时刻振子都在最大位移处，所以在04 s内振子的位移为
9、零，又由于振幅为0.5 cm，在04 s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为240.5 cm4 cm，故选项D错误。9选A从t0.8 s时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t0.8 s时，速度方向向左，A正确；由题中图像得振子的位移x12sin t cm，故t0.2 s时，x6 cm，故B错误；t0.4 s和t1.2 s时，振子的位移方向相反，由a知，加速度方向相反，C错误；t0.4 s到t0.8 s的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐变大，故D错误。10选D当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅较大，因此要减弱机
10、翼的振动，必须改变机翼的固有频率，选D。11.选C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，受迫振动的振幅越大。并可以从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢。比较各组数据知f驱在50 Hz60 Hz范围内时，振幅变化最小，因此50 Hzf固60 Hz，即C正确。12解析：简谐运动振动方程的一般表示式为xAsin(t0)，根据题给条件有：A0.08 m，2f，所以x0.08 sin(t0)m，将t0时x00.04 m代入得0040.08sin 0，解得初相0或0，因为t0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取0，所求的振动方程为x0.08sin(t)m，对应的振动图像如图所示。答案：x0.08sin(t)m图像见解析13解析：(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得：T0.52 s1.0 s(2)若B、C之间距离为25 cm，则振幅A25 cm12.5 cm振子4.0 s内通过的路程s412.5 cm200 cm(3)根据xAsin t，A12.5 cm，2得x12.5sin 2t(cm)。振动图像为答案：(1)1.0 s(2)200 cm(3)x12.5sin 2t(cm)图像见解析图
