第课时机械振动和振动图像【测控导航】知识点题号1.简谐运动的特征及描述1、2、8、102.单摆及其周期公式3、63.振动图像4、5、7、91~8题为单选题;第9题为多选题1.(2013绵阳模拟)近海地震容易引发海啸,造成重大的人员伤亡,海啸实际上是一种波浪运动,也可称为地震海浪,下列说法中正确的是(B)A.波源停止振动时,海啸和地震波的传播立即停止B.地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波C.地震波和海啸都只有纵波D.地震波和海啸具有能量,随着传播将愈来愈强解析:地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波,当波源停止振动时,海啸和地震波的传播都不会立即停止,选项A错误,B正确;地震波既有横波,也有纵波,而海啸只有纵波,选项C错误;地震波和海啸具有能量,随着传播将愈来愈弱,选项D错误.选B.2.(2012上海模拟)如图所示,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的绳突然剪断后,物体A将在竖直方向上做简谐运动,则A振动的振幅为(A)A.B.C.D.解析:剪断轻绳前,弹簧伸长的长度为x1=.若弹簧下只挂有A,则静止时弹簧的伸长量x2=,此位置为A在竖直方向上做简谐运动的平衡位置.则A振动的振幅为x1-x2=-=,故选项A正确.3.(2013佛山高三期末)如图所示,甲、乙是摆长相同的两个单摆,它们中间用一根细线相连,两摆线均与竖直方向成θ角.已知甲的质量大于乙的质量,当细线突然断开后,两球都做简谐运动,在摆动过程中(D)A.甲的最大速度小于乙的最大速度B.甲的运动周期大于乙的运动周期C.甲的振幅小于乙的振幅D.甲的振幅等于乙的振幅解析:由题意可知两球开始时都位于振动的最大位移处,相对于竖直方向的平衡位置其位移大小相等,即振幅相等,选项D正确,选项C错误.设球的最大速度为vm,则由动能定理mg(l-lcosθ)=m,则vm=,可见v甲=v乙,选项A错误.由T=2π,可知选项B错误.故选D.4.(2012年重庆卷)装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示.将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动.若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图像中可能正确的是(D)解析:试管被竖直提起少许,说明试管在其平衡位置上方最大位移处释放,因规定竖直向上为正方向,故选项D正确.5.劲度系数为20N/cm的弹簧振子,它的振动图像如图所示,在图中A点对应的时刻(B)A.振子所受的弹力大小为0.5N,方向指向x轴负方向B.振子的速度方向指向x轴的正方向C.在0~4s内振子做了1.75次全振动D.在0~4s内振子通过的路程为0.35cm,位移为0解析:由题图可知A点在t轴上方,此时振子位移x=0.25cm,所以弹力F=-kx=-5N,即弹力大小为5N,方向指向x轴负方向,选项A错误;过A点作图像的切线,该切线斜率为正值,即振子的速度方向指向x轴的正方向,选项B正确;由题图知,周期T=2s,则在0~4s内振子完成两次全振动,选项C错误;由于t=0时刻和t=4s时刻振子都在最大位移处,所以在0~4s内振子的位移为零,又由于振幅为0.5cm,在0~4s内振子通过的路程为2×4×0.5cm=4cm,选项D错误.弹簧振子是简谐运动的典型实例,要注意体会弹簧振子振动过程中回复力、加速度、路程、位移、周期(频率)等物理量的变化规律.6.(2013嘉兴高三期末)图(甲)是利用沙摆演示简谐运动图像的装置.当盛沙漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系.已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s,图(乙)所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验沙摆的摆长为(g取π2)(A)A.0.56mB.0.65mC.1.0mD.2.3m解析:由题中条件可得单摆的周期为T=s=1.5s,由周期公式T=2π,可得l==m≈0.56m,故选项A正确.7.(2012长沙模拟)弹簧振子做简谐运动,振动图像如图所示,则(A)A.t1、t2时刻振子的速度大小相等,方向相反B.t1、t2时刻振子加速度大小相等,方向相反C.t2、t3时刻振子的速度大小相等,方向相反D.t2、t4时刻振子加速度大小相等,方向相同解析:t1、t2时刻振子处于同一位置,位移大小相等,方向相同,所以,回复力、加速度大小相等,方向相同,速度大小相等,方向相反,选项A正确,选项B错误;t2、t3时刻振子处于平衡位置两边的对称位置,位移大小相等,方向相反,所以,回复力、加速度大小相等,方向相反,而速度大小相等,方向...
