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文檔簡介
202L2025年高考物理真題知識點(diǎn)分類匯編之機(jī)械振動(一)
一,選擇題(共15小題)
1.(2025?四川)如圖所示,甲、乙、丙、丁四個小球用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,從左至右擺長
依次增加,小球靜止在紙面所示豎直平面內(nèi)。將四個小球垂直紙面向外拉起?小角度,由靜止同時釋放。
釋放后小球都做簡諧運(yùn)動。當(dāng)小球甲完成2個周期的振動時,小球丙恰好到達(dá)與小球甲同側(cè)最高點(diǎn),同
時小球乙、丁恰好到達(dá)另?側(cè)最高點(diǎn)。則()
A.小球甲第一次回到釋放位置時,小球丙加速度為零
B.小球丁第一次回到平衡位置時,小球乙動能為零
C.小球甲、乙的振動周期之比為3:4
D.小球丙、丁的擺長之比為1:2
2.(2024?福建)如圖(a),裝有砂粒的試管豎直靜浮于水中,將其提起一小段距離后移放,一段時間內(nèi)
試管在豎直方向的振動可視為簡諧運(yùn)動。取豎宜向上為正方向,以某時刻作為計(jì)時起點(diǎn),試管振動圖像
如圖(b)所示,則試管()
A.振幅為2.0cm
B.振動頻率為2.5Hz
C.在t=0.1s時速度為零
D.在t=0.2s時加速度方向豎直向下
3.(2024?浙江)如圖1所示,質(zhì)量相等的小球和點(diǎn)光源,分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上,
間距為1,豎直懸掛的觀測屏與小球水平間距為21,小球和光源做小振幅運(yùn)動時,在觀測屏上可觀測小
球影子的運(yùn)動。以豎直向上為正方向,小球和光源的振動圖像如圖2所示,則()
圖1圖2
A.ti時刻小球向上運(yùn)動
B.12時刻光源的加速度向上
C.t2時刻小球與影子相位差為TT
D.t3時刻影子的位移為5A
4.(2024?北京)圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個振動裝置,手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向
的振動情況,以向上為正方向,得到手機(jī)振動過程中加速度a隨時間I變化的曲線為正弦曲線,如圖乙
所示。下列說法正確的是()
ZZ///
4
0
T
_
_
_
_
_
甲乙
A.t=0時,彈簧彈力為0
B.t=0.2s時,手機(jī)位于平衡位置上方
C.從t=0至t=0.2s,手機(jī)的動能增大
D.a隨t變化的關(guān)系式為a=4sin(2.5m)m/s2
5.(2024?河北)如圖,一電動機(jī)帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,輕桿一端固定在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,
另一端懸掛一紫外光筆,轉(zhuǎn)動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上,沿垂直于框架的方向勻速
拖動感光紙,感光紙上就畫出了描述光點(diǎn)振動的xt圖像。己知輕桿在豎直面內(nèi)長0.1m,電動機(jī)轉(zhuǎn)速
為I2r/min。該振動的圓頻率和光點(diǎn)在12.5s內(nèi)通過的路程分別為()
A.0.2rad/s?1.0mB.0.2rad/s,1.25m
C.1.26rad/s,1.0mD.I.26rad/s,1.25m
A.擺長為1.6m,起始時刻速度最大
B.擺長為2.5m,起始時刻速度為零
C.擺長為1.6m,A、C點(diǎn)的速度相同
D.擺長為2.5m,A、B點(diǎn)的速度相同
7.(2024?浙江)如圖所示,不可伸長的光滑細(xì)線穿過質(zhì)量為0.1kg的小鐵球,兩端A、B懸掛在傾角為30°
的固定斜桿上,間距為1.5m。小球平衡時,A端細(xì)線與桿垂直;當(dāng)小球受到垂直紙面方向的擾動做微
小擺動時,等效于懸掛點(diǎn)位于小球重垂線與AB交點(diǎn)的單擺,則()
B
A.擺角變小,周期變大
B.小球擺動周期約為2s
C.小球平衡時,A端拉力為
D.小球平衡時,A端拉力小于B瑞拉力
8.(2023?全國)如圖,兩塊大導(dǎo)體板水平相對放置,相距為d,也勢分另I」為Uo和-Uo(Uo>O),長為L
)
A.該時刻速度沿y軸正方向
B.該時刻加速度沿y軸正方向
1
C.此后一周期內(nèi)通過的路程為A
4
D.此后;周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為工
22
12.(2022?浙江)圖甲中的裝置水平放置,將小球從平衡位置。拉到A后釋放,小球在O點(diǎn)附近來回振
動;圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點(diǎn)來回?cái)[動。若將上述裝置安裝在太空中的我國空
間站內(nèi)進(jìn)行同樣操作,下列說法正確的是()
甲乙
A.甲圖中的小球?qū)⒈3朱o止
B.甲圖中的小球仍將來回振動
C.乙圖中的小球仍將來回?cái)[動
D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動
13.(2022?海南)有甲、乙兩個單擺(同一地點(diǎn)),其振動圖像如圖所示,則擺長之比是多少()
A.2:3B.3:2C.4:9D.9:4
14.(2022?北京)在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中,一條彈性繩沿K軸放置,圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn),相
鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a。1=0時,x=0處的質(zhì)點(diǎn)Po開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運(yùn)動。t=/T
時的波形如圖所示。下列說法正確的是()
B.l=1T時,質(zhì)點(diǎn)P4的速度最大
C.l=/T時,質(zhì)點(diǎn)P3和P5相位相同
8a
D.該列繩波的波速為77
T
15.(2022?湖北)如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的小物塊P和Q,用輕質(zhì)彈簧連接后放在水平地面上,
P通過一根水平輕繩連接到墻上。P的下表面光滑,Q與地面間的動摩擦因數(shù)為a最大靜摩擦力等于
滑動摩擦力。用水平拉力將Q向右緩慢拉開一段距禽,撤去拉力后,Q恰好能保持靜止。彈簧形變始
終在彈性限度內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度大小為g。若剪斷輕繩,P在隨后的運(yùn)動過程中相
對于其初始位置的最大位移大小為()
、Mg2fimg
AK.n
-丁k~k~~k~
二.多選題(共5小題)
(多選)16.(2025?甘肅)如圖,輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛質(zhì)量為2m的小球A,質(zhì)量為m的小球B
與A用細(xì)線相連,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。彈簧勁度系數(shù)為k,重力加速度為g。現(xiàn)剪斷組線,下列說
法正確的是()
o
BOm
A.小球A運(yùn)動到彈簧原長處的速度最大
B.剪斷細(xì)線的瞬間,小球A的加速度大小為四
2
C.小球A運(yùn)動到最高點(diǎn)時,彈簧的伸長量為竿
k
D.小球A運(yùn)動到最低點(diǎn)時?,彈簧的伸長量為罕
k
(多選)17.(2025?湖北)質(zhì)量均為m的小球a和b由勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接,小球a由不可伸長
的細(xì)線懸掛在O點(diǎn),系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。將小球b豎直下拉長度1后由靜止釋放。重力加速
度大小為g,忽略空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。釋放小球b后()
A.小球a可能會運(yùn)動
B.若小球b做簡諧運(yùn)動,則其振幅為:
C.當(dāng)且僅當(dāng)y平時,小球b才能始終做簡諧運(yùn)動
D.當(dāng)且僅當(dāng)修智時,小球b才能始終做簡諧運(yùn)動
(多選)18.(2025?河北)如圖,截面為等腰三角形的光滑斜面體固定在水平地面上,兩個相同的小物塊
通過不可伸長的細(xì)繩跨過頂端的輕質(zhì)定滑輪,靜止在斜面體兩側(cè),細(xì)繩與斜面平行。此外,兩物塊分別
用相同的輕質(zhì)彈簧與斜面體底端相連,且彈簧均處于原長。將左側(cè)小物塊沿斜面緩慢拉下一小段距離,
然后松開。彈簧始終在彈性限度內(nèi),斜面傾角為。,不計(jì)摩擦和空氣阻力。在兩物塊運(yùn)動過程中,下列
說法正確的是()
//////////////////////////////////////////
A.左側(cè)小物塊沿斜面做簡諧運(yùn)動
B.細(xì)繩的拉力隨左惻小物塊加速度的增大而增大
C.右側(cè)小物塊在最高位置的加速度與其在最低位置.的加速度大小相等
D.若e增大,則右側(cè)小物塊從最低位置運(yùn)動到最高位置所用的時間變長
(多選)19.(2024?貴州)如圖,一玻璃瓶的瓶塞中豎直插有一根兩端開口的細(xì)長玻璃管,管中一光滑小
球?qū)⑵恐袣怏w密封,且小球處于靜止?fàn)顟B(tài),裝置的密封性、絕熱性良好。對小球施加向下的力使其偏離
平衡位置,在t=0時由靜止釋放,小球的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動,周期為T。規(guī)定豎直向上為正方向,
則小球在t=1.5T時刻()
A.位移最大,方向?yàn)檎?/p>
B.速度最大,方向?yàn)檎?/p>
C.加速度最大,方向?yàn)樨?fù)
D.受到的回復(fù)力大小為零
(多選)20.(2023?山東)如圖所示,沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點(diǎn),依次通過相距L的A、B兩點(diǎn)。已
知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半,B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的百倍,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時開始計(jì)時,I
時刻第二次經(jīng)過B點(diǎn),該振動的振幅和周期可能是()
A-?B
2L2L
A.,3tB.—,4t
6一1V3-1
2L122L12
C.,tD.,■t
x/3+15V3+17
202L2025年高考物理真題知識點(diǎn)分類匯編之機(jī)械振動(一)
參考答案與試題解析
一.選擇題(共15小題)
題號1234567891011
答案CBDDCCBABAA
題號12131415
答案BCDC
二.多選題(共5小題)
題號1617181920
答案RCADACACRC
一,選擇題(共15小題)
1.(2025?四川)如圖所示,甲、乙、丙、丁四個小球用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,從左至右擺長
依次增加,小球靜止在紙面所示豎直平面內(nèi)。將四個小球垂直紙面向外拉起一小角度,由靜止同時釋放。
釋放后小球都做簡諧運(yùn)動。當(dāng)小球甲完成2個周期的振動時,小球內(nèi)恰好到達(dá)與小球甲同側(cè)最高點(diǎn),同
時小球乙、丁恰好到達(dá)另側(cè)最高點(diǎn)。則()
A.小球甲第一次回到釋放位置時,小球丙加速度為零
B.小球丁第一次回到平衡位置時,小球乙動能為零
C.小球甲、乙的振動周期之比為3:4
D.小球丙、丁的擺長之比為1:2
【考點(diǎn)】單擺周期的計(jì)算及影響因素;單擺及單擺的條件.
【專題】信息給予題;定量思想:推理法;單擺問題:分析淙合能力.
【答案】C
【分析】四個小球均做簡諧運(yùn)動,擺球在最大位移處,回復(fù)力最大,加速度最大;根據(jù)單擺周期公式即
可完成分析作答。
【解答】解:A.小球甲完成2個周期的振動時,小球丙恰好到達(dá)與小球甲同側(cè)最高點(diǎn),說明小球丙的周
期為小球甲的周期的2倍,即T丙=2T甲;
小球甲經(jīng)過;T中的時間第一次回到釋放位置時,因;T甲=:T丙,故小球內(nèi)在最大位移處于平衡位置之間
的某個位置.,其加速度不為零,故A錯誤;
B.小球甲完成2個周期的振動時,小球乙、丁恰好到達(dá)另一側(cè)最高點(diǎn);
根據(jù)單擺周期公式7=2〃/
由此可知L5T乙=2T甲,0.5Tr=2Tip,即T『=3T乙
小球丁經(jīng)過三丁〃寸間第一次回到平衡位置時,小球乙第二次經(jīng)過平衡位置,動能最大,故B錯誤;
4
一T甲
C.由上述B分析可知—=1.5:2=3:4,故C正確;
下乙
D.根據(jù)單擺周期公式7=2端
擺長心=看產(chǎn)
L丙嘮
因此";一=ZT
L丁TT
由于T丙=2T甲,0.5T丁=2T甲
得T丁=2T丙
LK
聯(lián)立解得戶=1:4,故D錯誤。
LT
故選:Co
【點(diǎn)評】本題主要考查了單擺周期公式的運(yùn)用,在同一地點(diǎn),單擺的擺長越大,周期越大;明確簡諧運(yùn)
動的正確性時解題的關(guān)鍵。
2.(2024?福建)如圖(a),裝有砂粒的試管豎直靜浮于水中,將其提起一小段距離后釋放,一段時間內(nèi)
試管在豎直方向的振動可視為簡諧運(yùn)動。取豎直向上為正方向,以某時刻作為計(jì)時起點(diǎn),試管振動圖像
如圖(b)所示,則試管()
A.振幅為2.0cm
B.振動頻率為2.5Hz
C.在l=0.1s時速度為零
D.在t=0.2s時加速度方向豎直向下
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù).
【專題】定量思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】B
【分析】AB.根據(jù)簡諧運(yùn)動的y-t圖像判斷振幅和周期,再計(jì)算頻率;
C.根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動位置判斷速度大??;
D.根據(jù)回復(fù)力公式結(jié)合牛頓第二定律分析加速度方向。
【解答】解:AB.從圖像中可以直接讀出振幅為1.0cm,周期為T=0.4s,則頻率f=需=A1Hz=2.5Hz,
1U.4
故A錯誤,B正確;
C.t=0.1s時,質(zhì)點(diǎn)處平衡位置,速度為最大,故C錯誤;
D.t=0.2s時,質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)向位移最大處,根據(jù)F=-kx及牛頓第二定律,可知加速度方向與位移方向
相反,為豎直向上,故D錯詼。
故選:Bo
【點(diǎn)評】考杳簡諧運(yùn)動的位移一時間圖像的認(rèn)識和理解,會根據(jù)題意判斷速度和加速度、頻率等問題。
3.(2024?浙江)如圖I所示,質(zhì)量相等的小球和點(diǎn)光源,分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上,
間距為I,豎直懸掛的觀測屏與小球水平間距為21,小球和光源做小振幅運(yùn)動時,在觀測屏上可觀測小
球影子的運(yùn)動。以豎直向上為正方向,小球和光源的振動圖像如圖2所示,則()
圖1圖2
A.ti時刻小球向上運(yùn)動
B.12時刻光源的加速度向上
C.t2時刻小球與影子相位差為TT
D.t3時刻影子的位移為5A
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù).
【專題】定量思想;圖析法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】D
【分析】簡諧運(yùn)動的位移一時間圖像是(余)弦函數(shù)圖像,反映同一質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的位移,根據(jù)時間
軸可以得到振動周期,縱軸可以得到振幅,根據(jù)圖象可以判斷速度、加速度、位移、回復(fù)力的變化;橫
軸表示平衡位置,離平衡位置越遠(yuǎn),位移、加速度、回復(fù)力越大,速度越小,做簡諧運(yùn)動的物體回復(fù)力
滿足:F=-kx0
【解答】解:A.以豎直向上為正方向,根據(jù)圖2可知,U時刻,小球位移為零,位于平衡位置,隨后
位移變?yōu)樨?fù)值,且大小增大,可知,U時刻小球向下運(yùn)動,改A錯誤;
B.以豎直向上為正方向,12時刻光源的位移為正值,光源振動圖像為正弦函數(shù),表明其做簡諧運(yùn)動,
根據(jù)F產(chǎn)-kx和F=ma可得:a=
可知,其加速度方向與位移方向總是相反,位移方向向上,則加速度方向向下,故B錯誤;
C.根據(jù)圖2可知,小球與光源的振動步調(diào)總是相反,由于影子是光源發(fā)出的光被小球遮擋后,在屏上
留下的陰影,可知,影子與小球的振動步調(diào)總是相同,即12時刻小球與影子相位差為0,故C錯誤;
D.根據(jù)圖2可知,t3時刻,光源位于最低點(diǎn),則小球位于最高點(diǎn),根據(jù)光的直線傳播可知,屏上影子
的位置也處于最高點(diǎn),影子位于正方向上的最大位移處,根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得:
I_4+―
1+214+%杯子
解得:x影了=5A
即t3時刻影子的位移為5A,故D正確。
故選:Do
【點(diǎn)評】本題主要考查簡諧運(yùn)動的位移一時間圖像的應(yīng)用。根據(jù)簡諧運(yùn)動位移一時間圖像物理意義解答。
4.(2024?北京)圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個振動裝置,手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向
的振動情況,以向上為正方向,得到手機(jī)振動過程中加速度a隨時間t變化的曲線為正弦曲線,如圖乙
所示。下列說法正確的是()
Z
A.t=0時,彈簧彈力為0
B.t=0.2s時,手機(jī)位于平衡位置上方
C.從t=0至t=0.2s,手機(jī)的動能增大
D.a隨t變化的關(guān)系式為a=4sin(2.5m)m/s2
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的能量問題;簡諧運(yùn)動的圖像問題.
【專題】定量思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.
【答案】D
【分析】A、根據(jù)t=0時刻手機(jī)a=0,由牛頓第二定律可知彈簧彈力大?。?/p>
B、根據(jù)手機(jī)加速度的正負(fù)、簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)分析:
C、根據(jù)做簡諧運(yùn)動的物體遠(yuǎn)離平衡位置,加速度越大,速度越小分析:
D、根據(jù)圖像可得周期,根據(jù)@=竿可得3,則可得a隨t變化關(guān)系式。
【解答】解:A、由圖乙可知,t=0時刻,手機(jī)加速度為0,由牛頓第二定律可得彈簧彈力大小為:Fk
=mg,故A錯誤;
B、1=0.2§時,,手機(jī)的加速度為正值,可知手機(jī)的加速度向二,指向平衡位置,根據(jù)簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)可
知手機(jī)位于平衡位置下方,故B錯誤;
C、從t=0至t=0.2s過程,手機(jī)的加速度增大,可知手機(jī)從平衡位置向最大位移處運(yùn)動,手機(jī)的速度
減小,動能減小,故C錯誤;
D、由圖乙知,T=0.8s,則co=竿=備rad/s=2.5nrad/s,可知a隨t變化的關(guān)系式為:a=4sin(2.57Tt)
m/s2?故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查了簡諧運(yùn)動的圖像問題、簡諧運(yùn)動的特點(diǎn),解題的關(guān)鍵是知道簡諧運(yùn)動加速度方向始
終指向平衡位置,加速度方向與相對平衡位置的位移的方向始終相反。
5.(2024?河北)如圖,一電動機(jī)帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,輕桿一端固定在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,
另一端懸掛一紫外光筆,轉(zhuǎn)動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上,沿垂直于框架的方向勻速
拖動感光紙,感光紙上就畫出了描述光點(diǎn)振動的x-l圖像。已知輕桿在豎直面內(nèi)長0.1m,電動機(jī)轉(zhuǎn)速
為12r/min。該振動的圓頻率和光點(diǎn)在12.5s內(nèi)通過的路程分別為()
紫外光筆
A.0.2rad/s,1.0mB.0.2rad/s,1.25m
C.1.26rad/s,1.0mD.1.26rad/s,1.25m
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù).
【專題】信息給予題;定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;理解能力.
【答案】C
【分析】根據(jù)圓頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系分析作答:根據(jù)圓頻率求振動周期,再求光點(diǎn)在12.5s內(nèi)通過的路程.
【解答】解:輕桿固定在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,與電動機(jī)同軸轉(zhuǎn)動,紫外光筆振動的圓頻率等于電動機(jī)轉(zhuǎn)動
的頻率
12
圓頻率co=2nn=2x3.14x而rad/s右1.26rad/s
振動周期"普=^s=5s
振幅A=O.lm
光點(diǎn)在12.5s內(nèi)通過的路程s=*x44=-^x4x0.1m=1.0m
綜上分析,故ABD錯誤,C正確。
故選:Co
【點(diǎn)評】本題以電動機(jī)帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動為背景考查了簡諧運(yùn)動圓頻率和光點(diǎn)通過的
路程,需要對題目情景加強(qiáng)理解,考查考生知識的遷移能力;注意轉(zhuǎn)速的單位要換算成r/s。
6.(2024?甘瑞)如圖為某單擺的振動圖像,重力加速度g取10m/s?,下列說法正確的是()
C.擺長為1.6m,A、C點(diǎn)的速度相同
D.擺長為2.5m,A、B點(diǎn)的速度相同
【考點(diǎn)】單擺的振動圖像和表達(dá)式;單擺及單擺的條件.
【專題】定量思想;推理法;單擺問題;推理論證能力.
【答案】C
【分析】由單擺的振動圖像直接讀出周期,根據(jù)單擺周期公式求解擺長。起始時處于位移最大處,此刻
速度最小。根據(jù)x-t圖像的斜率表示速度分析A、B點(diǎn)的速度關(guān)系和A、C點(diǎn)的速度關(guān)系.
【解答】解:由單擺的振動圖像可知周期T=0.8m根據(jù)單擺的周期公式T=2TTJ,解得擺長為:L=
1.6m
起始時處于位移最大處,此刻速度最小,且為零。
根據(jù)x-t圖像的斜率表示速度,可知A、R點(diǎn)的速度大小相等,方向相反,A、C點(diǎn)的速度大小和方向
均相同,故ABD錯誤,C正確。
故選:Co
【點(diǎn)評】本題考查了簡諧運(yùn)動的單擺模型,掌握單擺的周期公式,以及單擺的振動圖像的物理意義。
7.(2024?浙江)如圖所示,不可伸長的光滑細(xì)線穿過質(zhì)量為0.1kg的小鐵球,兩端A、B懸掛在傾角為30°
的固定斜桿上,間距為1.5m。小球平衡時,A端細(xì)線與桿垂直;當(dāng)小球受到垂直紙面方向的擾動做微
小擺動時,等效于懸掛點(diǎn)位于小球重垂線與AB交點(diǎn)的單擺,則()
B.小球擺動周期約為2s
C.小球平衡時,A端拉力為:"N
D.小球平衡時,A端拉力小于B端拉力
【考點(diǎn)】單擺周期的計(jì)算及影響因素:共點(diǎn)力的平衡問題及求解?.
【專題】定量思想;推理法;單擺問題;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題.
【答案】B
【分析】對平衡時的小球受力分析,A端,B端的拉力大小是相等的,根據(jù)幾何關(guān)系得到兩段細(xì)線與豎
直方向的夾角,由平衡條件求解細(xì)線的拉力。
根據(jù)幾何關(guān)系求得等效擺長,根據(jù)單擺的周期公式分析解答AB選項(xiàng)。
【解答】解:A、單擺的周期7=2立器,可知單擺的周期與擺角的大小無關(guān),故A錯誤;
CD、由題意可知,A端拉力等于B端拉力,平衡時對小球受力分析如下圖所示:
mg
根據(jù)幾何關(guān)系可知兩段繩與豎直方向的夾角均為30°,由平衡條件得:
2&=缶=喘=m,故CD錯誤;
B、兩段繩的夾角等于6(T,根據(jù)幾何關(guān)系可知,等效擺長L=
CUHOU,COSJU
小球擺動周期T=2n解得T=2s,故B正確。
故選:Bo
【點(diǎn)評】本題考查了共點(diǎn)力的平衡問題,單擺的周期計(jì)算。基礎(chǔ)題目,要知道同一根細(xì)線的拉力大小相
等,掌握蛋白的周期公式。
8.(2023?全國)如圖,兩塊大導(dǎo)體板水平相對放置,相距為d,電勢分別為U。和-Uo(Uo>()),長為L
的絕緣細(xì)繩上端固定于上板,下端與質(zhì)量為m的帶正電小球連接,小球帶電量為Q。重力加速度大小
為g。小球在平衡位置附近擺動的周期是()
mLdJmLd
C.2TTD.
mgd+QU0/ngd-QUo
【考點(diǎn)】單擺及單擺的條件;也場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系和計(jì)算;勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系.
【專題】定量思想;推理法;方程法;帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題:分析綜合能力.
【答案】A
【分析】若上下導(dǎo)體板電勢均為零時,小球在平衡位置附近擺動的周期為TO=2TT』,由于上下導(dǎo)體板
間有電勢差,帶電小球處于重力場和電場的雙重作用中,故上述周期公式中的重力加速度g實(shí)際應(yīng)為重
力場和電場作用下的等效重力加速度g',
即等效重力加速度g'中有電場的作用效果,也就是說,按照力的獨(dú)立性原則,電場也會對帶電小球產(chǎn)
生向下加速的效果。上下導(dǎo)體板間的電勢差可求,電場強(qiáng)度依E=§可求,小球所受電場力可求。將求
出的等效重力加速度g'代入單擺周期公式即可。
【解答】解:若上下導(dǎo)體板電勢均為零時,由單擺周期公式可得,小球在平衡位置附近擺動的周期為
丁。=2嗚
由于上下導(dǎo)體板間有電勢差,帶電小球處于重力場和電場的雙重作用中,故上述周期公式中的重力加速
度g實(shí)際應(yīng)為重力場和電場作用下的等效重力加速度『
上下導(dǎo)體板間有電勢差為U=Uo-(-Uo)=2Uo
上下導(dǎo)體板間的電場強(qiáng)度為E=,
按照力的獨(dú)立性原則,小球在重力場和電場共同作用下,產(chǎn)生的等效重力加速度g'應(yīng)滿足
聯(lián)立各式解得
,_mgd+2U0Q
g---
代入單擺周期公式,可得小球在平衡位置附近擺動的周期為
T=9_ImLd
(mgd+2Q%
故A正確,BCD錯誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評】本題主要考查復(fù)合場下的運(yùn)動問題,物體在只有重力場的作用下適用的公式,在復(fù)合場下,公
式基本形式不變,但具體參數(shù)和物理意義會有所變化,要靈活變通,本題關(guān)鍵要掌握力的獨(dú)立性原則。
9.(2023?上海)真空中有一點(diǎn)P與微粒Q,Q在運(yùn)動中受到指向P且大小與而開P的位移成正比的回復(fù)
力,則下列情況有可能發(fā)生的是()
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度減小
C.速度增大,加速度不變
D.速度減小,加速度不變
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的回復(fù)力.
【專題】定性思想:模型法;簡諧運(yùn)動專題;理解能力.
【答案】B
【分析】根據(jù)簡諧運(yùn)動的動力學(xué)定義分析,簡諧運(yùn)動的回復(fù)力方向總是指向平衡位置,與位移方向相反,
且回復(fù)力大小與位移大小成正比。
【解答】解:ABC、微粒??赡苷谙騊點(diǎn)運(yùn)動若正在向P點(diǎn)運(yùn)動,則位移在減小,回復(fù)力在減小,
根據(jù)牛頓第二定律可知加速度在減小,這時回復(fù)力方向指向P點(diǎn),和速度方向一致,速度在增大,故A
錯誤,B正確;
D、微粒Q可能遠(yuǎn)離P點(diǎn)運(yùn)動,則位移在增大,回復(fù)力在增大,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度在增大,
這時回復(fù)力方向指向P點(diǎn),和速度方向相反,速度在減小,故D錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題需聯(lián)系簡諧運(yùn)動的動力學(xué)定義,具體根據(jù)牛頓第二定律、回復(fù)力和速度方向的關(guān)系分析才
能透徹理解。
10.(2022?重慶)某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn),在水面上放置波源和浮標(biāo),兩者的間距為L。t=0時
刻,波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡諧運(yùn)動,產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡諧波),
ti時刻傳到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開始振動,此時波源剛好位于正向最大位移處,波源和浮標(biāo)的振動圖像分別如
圖中的實(shí)線和虛線所示,則()
A.浮標(biāo)的振動周期為4”
B.水波的傳播速度大小為二
4tl
3
C.5G時刻浮標(biāo)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動
D.水波的波長為2L
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù).
【專題】定量思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】A
【分析】根據(jù)題意解得周期,根據(jù)圖像分析質(zhì)點(diǎn)的振動方向,根據(jù)入=vT解得波長。
【解答】解:A.根據(jù)振動圖像可知,波源在。時刻振動,波形經(jīng)過ti=*T傳遞到浮標(biāo)處,浮標(biāo)的振動
周期為T=4ti,故A正確;
B.波源的振動情況經(jīng)過ti傳到距離L處的浮標(biāo),可知波速大小為丫=勺,故B錯誤;
C1
C.根據(jù)虛線圖像可知浮標(biāo)在|u時刻沿y軸正方方向運(yùn)動,故C錯誤;
D、水波的波長為A=vT=、?4ti=4L,故D錯誤。
ci
故選:Ao
【點(diǎn)評】本題考查波的形成,明確波的傳播特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵,注意各質(zhì)點(diǎn)的振動情況并與波源相聯(lián)系,
基礎(chǔ)題.
II.(2022?遼寧)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某時刻的波形如圖所示,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P的說法正確的是
A.該時刻速度沿y軸正方向
B.該時刻加速度沿y軸正方向
C.此后三周期內(nèi)通過的路程為A
4
D.此后三周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為人
22
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的回復(fù)力;簡諧運(yùn)動的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù).
【專題】定性思想:推理法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】A
【分析】根據(jù)“平移法”可■知P在該時刻速度方向;根據(jù)a=-”判斷此時刻P質(zhì)點(diǎn)的加速度方向:振
m
動質(zhì)點(diǎn)不會隨波遷移。
【解答】解:A、簡諧橫波沿X軸正方向傳播,根據(jù)“平移法”可知P在該時刻速度沿y粕正方向,故
A正確;
B、根據(jù)a=-第可知此時刻P質(zhì)點(diǎn)的加速度沿y軸負(fù)方向,故B錯誤;
C、P不在平衡位置,波峰、波谷處,所以此后:周期內(nèi)通過的路程不為A,故C錯誤;
D、振動質(zhì)點(diǎn)不會隨波遷移,只能在平衡位置兩側(cè)做往復(fù)振動,故D錯誤。
故選:A.
【點(diǎn)評】本題主要是考查機(jī)械波的特點(diǎn),知道機(jī)械波傳播的是振動的形式,因此機(jī)械波可以傳遞能量、
傳遞信息,在波的傳播方向上,各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動,并不隨波定向遷移,
12.(2022?浙江)圖甲中的裝置水平放置,將小球從平衡位置。拉到A后釋放,小球在O點(diǎn)附近來回振
動;圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點(diǎn)來回?cái)[動。若將上述裝置安裝在太空中的我國空
間站內(nèi)進(jìn)行同樣操作,下列說法正確的是()
甲乙
A.甲圖中的小球?qū)⒈3朱o止
B.甲圖中的小球仍將來回振動
C.乙圖中的小球仍將來回?cái)[動
D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的回復(fù)力;單擺及單擺的條件.
【專題】定性思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】B
【分析】相對在地球上,太空中重力忽略不計(jì),從而結(jié)合簡諧運(yùn)動回復(fù)力分析各選項(xiàng)。
【解答】解:AB、甲圖做簡諧運(yùn)動,回復(fù)力為彈力,不受重力影響,故仍來回振動,故A錯誤,B正
確;
CD、乙圖小球受重力影響來回振動,太空中重力不計(jì),故不能擺動或勻速圓周運(yùn)動,故CD錯誤。
故選:B..
【點(diǎn)評】本題考查簡諧運(yùn)動,靈活運(yùn)用受力分析是解題關(guān)鍵,
13.(2022?海南)有甲、乙兩個單擺(同一地點(diǎn)),其振動圖像如圖所示,則擺長之比是多少()
【考點(diǎn)】單擺的振動圖像和表達(dá)式.
【專題】定量思想;推理法;單擺問題;推理論證能力.
【答案】C
【分析】根據(jù)振動圖像分析單擺的振動周期,結(jié)合單擺的周期公式求解擺長之比。
【解答】解:根據(jù)單擺的周期公式T=2TT
解得,單擺的擺長為
由圖可知甲、乙兩個單擺的周期之比為0.8:1.2=2:3,所以擺長之比為4:9,故ABD錯誤,故C正
確;
故選:Co
【點(diǎn)評】本題考查單擺的周期,要熟練理解記憶單擺的周期公式、物理過程分析。
14.(2022?北京)在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中,一條彈性繩沿x軸放置,圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn),相
鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a。1=()時,K=0處的質(zhì)點(diǎn)Po開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運(yùn)動。t=1T
時的波形如圖所示。下列說法正確的是()
B.l=^T時,質(zhì)點(diǎn)P4的速度最大
C.t=jT時,質(zhì)點(diǎn)P3和P5相位相同
8Q
D.該列繩波的波速為最
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù).
【專題】定量思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】D
【分析】根據(jù)波形圖結(jié)合上下坡法分析出質(zhì)點(diǎn)的振動方向;
根據(jù)波形圖得出質(zhì)點(diǎn)的位移,進(jìn)而分析出速度大?。?/p>
根據(jù)圖像得出波長和周期,從而計(jì)算出波速的大小。
【解答】解:A、由t=*I'時的波形圖可知,波剛好穿到質(zhì)點(diǎn)P6,根據(jù)上下坡法,可知此時質(zhì)點(diǎn)P6沿y
軸正方向運(yùn)動,故波源的起振方向也沿y軸正方向,故t=0時,質(zhì)點(diǎn)Po沿x軸正方向運(yùn)動,故A錯誤;
B、由圖可知,在1=%1時質(zhì)點(diǎn)P4處于正的最大位移處,故速度為零,故B錯誤;
C、由圖可知,在t=/I'時,所點(diǎn)P3沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)P5沿y軸正方向運(yùn)動,故兩個質(zhì)點(diǎn)的相
位不相同,故C錯誤:
D、由圖可知:-=2a
4
解得:入=8a
故該列繩波的波速為
?=4=等故D正確;
敗選:D。
【點(diǎn)評】本題主要考查r簡諧運(yùn)動的相關(guān)應(yīng)用,理解簡諧運(yùn)動的運(yùn)動特點(diǎn),結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式即可完成分
析。
15.(2022?湖北)如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的小物塊P和Q,用輕質(zhì)彈簧連接后放在水平地面上,
P通過一根水平輕繩連接到墻上。P的下表面光滑,Q與地面間的動摩擦因數(shù)為4最大靜摩擦力等于
滑動摩擦力。用水平拉力將Q向右緩慢拉開一段距離,撤去拉力后,Q恰好能保持靜止。彈簧形變始
終在彈性限度內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度大小為g。若剪斷輕繩,P在隨后的運(yùn)動過程中相
對于其初始位置的最大位移大小為()
4〃mg
L/?
kk
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的回復(fù)力.
【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題:推理論證能力.
【答案】C
【分析】根據(jù)受力平衡解得彈簧的形變量,剪斷輕繩后,物塊P與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
【解答】解:Q恰好能保持靜止時,設(shè)彈簧的伸長量為x,滿足
kx=2pmg
若剪斷輕繩后,物塊P與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,彈簧的最大壓縮量也為x,因此P相對于其初始
位置的最大位移大小為s=2x=竽
故ABD錯誤,C正確;
故選:Co
【點(diǎn)評】本題考查機(jī)械能守恒定律,解題關(guān)鍵掌握剪斷細(xì)繩后,Q仍靜止不動。
二.多選題(共5小題)
(多選)16.(2025?甘肅)如圖,輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛質(zhì)量為2m的小球A,質(zhì)量為m的小球B
與A用細(xì)線相連,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。彈簧勁度系數(shù)為匕重力加速度為g?,F(xiàn)剪斷組線,下列說
法正確的是()
BOm
A.小球A運(yùn)動到彈簧原長處的速度最大
B.剪斷細(xì)線的瞬間,小球A的加速度大小為科
C.小球A運(yùn)動到最高點(diǎn)時,彈簧的伸長量為竿
k
D.小球A運(yùn)動到最低點(diǎn)時?,彈簧的伸長量為罕
k
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的回復(fù)力;胡克定律及其應(yīng)用;牛頓第二定律求解瞬時問題.
【專題】定量思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.
【答案】BC
【分析】小球A的速度最大時其加速度為零,其合力為零,由此分析彈簧的狀態(tài);剪斷細(xì)線的瞬間彈
簧彈力不變,由平衡條件得到初始彈簧彈力,根據(jù)牛頓第二定律求解剪斷細(xì)線的瞬間小球A的加速度
大?。患魯嗉?xì)線后小球A在豎直方向做簡諧運(yùn)動,初始位置即為小球簡諧運(yùn)動的最低點(diǎn),根據(jù)胡克定
律可得小球A運(yùn)動到最低點(diǎn)時彈簧的伸長量:由簡諧運(yùn)動的對稱性可知,小球A運(yùn)動到最高點(diǎn)時所受
合力,同理可得彈簧的伸長量。
【解答】解:A、小球A的速度最大時其加速度為零,其合力為零,此時彈簧彈力與小球A的重力等
大反向,故小球A運(yùn)動到速度最大時彈簧不是在原長處,而是出于伸長狀態(tài),故A錯誤;
B、未剪斷細(xì)線時,對A、B整體由平衡條件可知,彈簧彈力R)=(m+2m)g=3mg,剪斷細(xì)線的瞬間
彈簧彈力不變,對A,根據(jù)牛頓第二定律得:Fo-2mg=2ma,解得小球A的加速度大小為a=多故B
正確;
CD、剪斷細(xì)線后小球A在豎直方向做簡諧運(yùn)動,初始位置即為小球簡諧運(yùn)動的最低點(diǎn),由B選項(xiàng)的解
答可知,小球A運(yùn)動到最低點(diǎn)時,彈簧彈力方向向上,大小為3mg,由胡克定律可得此時彈簧的伸長
量為等;
k
由B選項(xiàng)的解答可知,小球A在最低點(diǎn)時所受合力向上,大小為Fo?2mg=mg,由簡諧運(yùn)動的對稱性
可知,小球A運(yùn)動到最高點(diǎn)時,所受合力向下,大小亦為mg,因小球A的重力為2mg,故此時彈簧彈
力應(yīng)向上,大小為mg,故此彈簧為伸長狀態(tài),其伸長量為一旦,故C正確,D錯誤。
rC
故選:BCo
【點(diǎn)評】本題考查了牛頓第二定律應(yīng)用的瞬時問題,以及簡諧運(yùn)動的規(guī)律。要知道彈簧彈力不突變,掌
握簡諧運(yùn)動的對稱性。
(多選)17.(2025?湖北)質(zhì)量均為m的小球a和b由勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接,小球a由不可伸長
的細(xì)線懸拄在O點(diǎn),系統(tǒng)處丁?靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。將小球b豎直下拉長度1后由靜止釋放。重力加速
度大小為g,忽略空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。釋放小球b后()
A.小球a可能會運(yùn)動
B.若小球b做簡諧運(yùn)動,則其振幅為g
C.當(dāng)且僅當(dāng)摩平時,小球b才能始終做簡諧運(yùn)動
D.當(dāng)且僅當(dāng)is半時,小球b;能始終做簡諧運(yùn)動
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的定義、運(yùn)動特點(diǎn)與判斷;連接體模型.
【專題】定量思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】AD
【分析】若彈簧對a向上的彈力大于小球a的重力時,a球會運(yùn)動;根據(jù)振幅的定義分析;分別計(jì)算出
彈簧的壓縮量和在b球在平衡位置時彈簧的伸長量,然后得到小球b的最大振幅,然后根據(jù)做簡諧運(yùn)動
的條件分析即可。
【解答】解:A、釋放小球b后,當(dāng)小球b向上運(yùn)動擠壓彈簧時,若彈簧的彈力大于小球a的重力,小
球a會向上運(yùn)動,故A正確;
CD、當(dāng)小球a向上運(yùn)動時小球b不做簡諧運(yùn)動,所以小球b始終做簡諧運(yùn)動的臨界條件是彈簧壓縮時
的最大彈力等于mg,此時彈簧的壓縮量為4=半,小球b做簡諧運(yùn)動,在平衡位置時彈簧的伸長量
為外=警,所以最大振幅為^?以=X1+必=華,即將小球b下拉2W/max=2*9時,小球b才能
始終做簡諧運(yùn)動,故C錯誤,D正確;
B、小球b做簡諧運(yùn)動時的振幅為A=L故B錯誤。
故選:ADo
【點(diǎn)評】掌握物體做簡諧運(yùn)動的條件是解題的基礎(chǔ)。
(多選)18.(2025?河北)如圖,截面為等腰三角形的光滑斜面體固定在水平地面上,兩個相同的小物塊
通過不可伸長的細(xì)繩跨過頂端的輕質(zhì)定滑輪,靜止在斜面體兩側(cè),細(xì)繩與斜面平行。此外,兩物塊分別
用相同的輕質(zhì)彈簧與斜面體底端相連,且彈簧均處于原長。將左側(cè)小物塊沿斜面緩慢拉下一小段距離,
然后松開。彈簧始終在彈性限度內(nèi),斜面傾角為不計(jì)摩擦和空氣阻力。在兩物塊運(yùn)動過程中,下列
說法正確的是()
A.左側(cè)小物塊沿斜面做簡諧運(yùn)動
B.細(xì)繩的拉力隨左側(cè)小物塊加速度的增大而增大
C.右側(cè)小物塊在最高位置的加速度與其在最低位置的加速度大小相等
D.若8增大,則右側(cè)小物塊從最低位置運(yùn)動到最高位置所用的時間變長
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動的定義、運(yùn)動特點(diǎn)與判斷;胡克定律及其應(yīng)用;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.
【專題】定量思想:方程法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】AC
【分析】簡諧運(yùn)動的回復(fù)力滿足F=-kx,證明物塊合外力滿足該條件即可;
對兩小物塊整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度;再對左側(cè)小物塊根據(jù)牛頓第二定律求解細(xì)線拉力
大小;
根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性進(jìn)行解答;
根據(jù)小物塊做簡諧運(yùn)動的周期決定因素分析周期,由此得到右側(cè)小物塊從最低位置運(yùn)動到最高位置所用
的時間是否變化。
【解答】解:A、初始時彈簧均處F原長,此時彈簧彈力為零,細(xì)繩拉力T和小物塊重力沿斜面向下的
分力mgsinO相等,初始位置為平衡位置。
當(dāng)小物塊離開平衡位置的位移為x時,對兩邊小物塊整體進(jìn)行受力分析,合力大小為:F=2kx(k為彈
簧的勁度系數(shù));
因?yàn)楹狭εc位移成正比且方向相反,則F回笈=-2kx,滿足簡諧運(yùn)動的回復(fù)力特征,所以兩個小物塊沿
斜面均做簡諧運(yùn)動,則左側(cè)小物塊沿斜面做簡諧運(yùn)動,故A正確;
B、對兩小物塊整體分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:F合=2nia=2kx,解得:kx=ma
當(dāng)左側(cè)小物塊加速度沿斜面向下時,設(shè)細(xì)線拉力為T],對左側(cè)小物塊根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsin6+kx
-Ti=ma
聯(lián)立解得:Ti=mgsin6
當(dāng)左側(cè)小物塊加速度沿斜面向上時,設(shè)細(xì)線拉力為T2,對左側(cè)小物塊根據(jù)牛頓第二定律可得:kx+T2
-mgsinO=ma
聯(lián)立解得:T2=mgsin0
所以細(xì)線拉力不變,故B錯誤;
C、根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性可知,右側(cè)小物塊在最高位置的加速度與其在最低位置的加速度大小相等,
方向相反,故C正確;
D、小物塊做簡諧運(yùn)動的周期決定于小物塊質(zhì)量和彈簧勁度系數(shù),周期與斜面傾角9無關(guān),右側(cè)小物塊
從最低位置運(yùn)動到最高位置所用的時間為半個周期,所以右側(cè)小物塊從最低位置運(yùn)動到最高位置所用的
時間不變,故D錯誤。
故選:ACo
【點(diǎn)評】本題主要是考杳了簡諧運(yùn)動的知識;知道簡諧運(yùn)動的平衡位置是物體靜止時受力平衡的位置,
知道物體做簡諧運(yùn)動的受力特點(diǎn).
(多選)19.(2024?貴州)如圖,一玻璃瓶的瓶塞中豎直插有一根兩端開口的細(xì)長玻璃管,管中一光滑小
球?qū)⑵恐袣怏w密封,且小球處于靜止?fàn)顟B(tài),裝置的密封性、絕熱性良好。對小球施加向下的力使其偏離
平衡位置,在t=0時由靜止釋放,小球的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動,周期為To規(guī)定豎直向上為正方向,
則小球在t=1.5T時刻(:
A.位移最大,方向?yàn)檎?/p>
B.速度最人,方向?yàn)檎?/p>
C.加速度最大,方向?yàn)樨?fù)
D.受到的回復(fù)力大小為零
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動過程中速度、加速度(回亞力)與位移的變化問題.
【專題】定量思想;推理法;簡諧運(yùn)動專題;推理論證能力.
【答案】AC
【分析】根據(jù)題意先判斷小球在經(jīng)過L5T時刻做簡諧運(yùn)動對應(yīng)的位置,再根據(jù)位置判斷位移、瞬時速
度、回復(fù)力、加速度等的大小和方向。
【解答】解:小球的初始位置位于平衡位置的下方最大位移處,簡諧運(yùn)動的周期為T,結(jié)合簡諧運(yùn)動的
特點(diǎn),則經(jīng)過L5T的時間,小球應(yīng)該運(yùn)動到豎直方向上的最高點(diǎn),此時平衡位置在該位置下方。
A.根據(jù)以上分析,該位置位移有最大值,且方向?yàn)檎?,故A正確;
B.由于小球在最高點(diǎn),所以速度為0,故B錯誤;
F
CD.根據(jù)F|.|=-kx可知,該位置回復(fù)力最大,而a=~^,可得加速度最大,方向?yàn)樨?fù),故C正確,D
錯誤。
故選:ACo
【點(diǎn)評】考查簡諧運(yùn)動的回復(fù)力、位移、速度、加速度等問題,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析卻判斷。
(多選)20.(2023?山東)如圖所示,沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點(diǎn),依次通過相距L的A、B兩點(diǎn)。已
知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半,B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的百倍,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時開始計(jì)時,t
時刻第二次經(jīng)過B點(diǎn),該振動的振幅和周期可能是()
A**8
2L2L
A.,3t
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