第2章 机械振动 综合拔高练（含答案解析）

第2章　机械振动 综合拔高练 高考真题练 考点1　简谐运动的描述 1.(2022浙江6月选考,11)如图所示,一根固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着相同的轻弹簧,两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动,小球将做周期为T的往复运动,则 (　　) A.小球做简谐运动 B.小球动能的变化周期为 C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T D.小球的初速度为时,其运动周期为2T 2.(2021江苏,4)半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P。以O为原点在竖直方向上建立坐标系。t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω。则P做简谐运动的表达式为 (　　) A.x=R sin (ωt-) C.x=2R sin (ωt-) 3.[2021广东,16(1)]如图所示,一个轻质弹簧下端挂一小球,小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放,并开始计时,小球在竖直方向做简谐运动,周期为T。经时刻,小球的动能　　　　(选填“最大”或“最小”)。 4.[2021河北,16(1)]如图,一弹簧振子沿x轴做简谐运动,振子零时刻向右经过A点,2 s 时第一次到达B点,已知振子经过A、B两点时的速度大小相等,2 s内经过的路程为5.6 m,则该简谐运动的周期为　　　　s,振幅为　　　　m。 考点2　单摆问题 5.(2022海南,4)在同一地方,甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动,其振动图像如图所示,可知甲、乙两个单摆的摆长之比为 (　　) A.2∶3　　　　B.3∶2　　　　C.4∶9　　　　D.9∶4 6.[2020海南,14(1)]滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道,其截面如图,某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R(滑板车的长度远小于轨道半径)。 主要实验过程如下: ①用手机查得当地的重力加速度g; ②找出轨道的最低点O,把滑板车从O点移开一小段距离至P点,由静止释放,用手机测出它完成n次全振动的时间t,算出滑板车做往复运动的周期T=　　　　　; ③将滑板车的运动视为简谐运动,则可将以上测量结果代入公式R=　　　　　(用T、g表示)计算出轨道半径。 考点3　利用单摆测重力加速度 7.(2023新课标,23)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 (1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为　　　　mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为　　　　mm,则摆球的直径为　　　　mm。 图(a) 图(b) (2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角　　　　5°(填“大于”或“小于”)。 图(c) (3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50 cm,则摆长为　　　　cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60 s,则此单摆周期为　　　　s,该小组测得的重力加速度大小为　　　　m/s2。(结果均保留3位有效数字,π2取9.870) 8.(2023河北,11)某实验小组利用图1装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点,下端悬挂一小钢球,通过光电门传感器采集摆动周期。 图1 (1)(多选)关于本实验,下列说法正确的是　　　　　　　。 A.小钢球摆动平面应与光电门U形平面垂直 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球 D.应无初速度、小摆角释放小钢球 (2)组装好装置,用毫米刻度尺测量摆线长度L,用螺旋测微器测量小钢球直径d。螺旋测微器示数如图2,小钢球直径d=　　　mm,记摆长l=L+。 　 (3)多次改变摆线长度,在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T,并作出l-T2图像,如图3。 根据图线斜率可计算重力加速度g=　　　　m/s2(保留3位有效数字,π2取9.87)。 (4)若将 ... ...