第十二單元振動(dòng)和波（模塊3—4）【考點(diǎn)28】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1．（2022山東、海南、寧波、全國(guó)19）一砝碼和一輕質(zhì)彈簧構(gòu)成彈簧振子，如圖甲所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖線如圖丙所示。若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則 （）A．由圖線可知T0=4sB．由圖線可知T0=8sC．當(dāng)T在4s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí)，Y很小D．當(dāng)T在8s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí)，Y很小2．（2022廣東物理，6）鋪設(shè)鐵軌時(shí)，兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過(guò)軌端接縫處時(shí)，車輪就會(huì)受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)。普通鋼軌長(zhǎng)為12.6m，列車固有振動(dòng)周期為。下列說(shuō)法正確的是 （） A．列車的危險(xiǎn)速率為40m/s B．列車過(guò)橋需要減速，是為了防止列車與橋發(fā)生共振現(xiàn)象 C．列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的 D．增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行3．（2022廣東單科，14（1））大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時(shí)，為了防止傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的.4．（2022上海單科，17，6分）在“用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，（1）某同學(xué)的操作步驟為：a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架上b．用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)度lc．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球d．用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T=/t/ne．用公式計(jì)算重力加速度按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比（選填“偏大”、“相同”或“偏小”）（2）已知單擺在任意擺角時(shí)的周期公式可近似為，式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期，α為常數(shù)，為了用圖像法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量的物理量有；若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線，則圖像中的橫軸表示。5．（2022天津理綜，22（3））某同學(xué)利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長(zhǎng)L，通過(guò)改變擺線的長(zhǎng)度，測(cè)得6組L和對(duì)應(yīng)的周期T，畫出L—T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)如圖所示。他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g=。請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將。（填“偏大”、“偏小”或“相同”）6.（2022，上海卷，4）做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2，則單擺振動(dòng)的（）A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變C．頻率不變、振幅改變 D．頻率改變、振幅不變7.（2022，天津卷，8.）某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asin，則質(zhì)點(diǎn)A.第1s末與第3s末的位移相同B.第1s末與第3s末的速度相同s末至5s末的位移方向都相同s末至5s末的速度方向都相同

高考真題答案與解析物理【考點(diǎn)28】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1．【答案】AC【解析】由圖乙可知彈簧振子的固有周期，故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。受迫振動(dòng)的特點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)力的周期與系統(tǒng)的固有周期相同時(shí)發(fā)生共振，振幅最大；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期與系統(tǒng)的固有周期相差越多，受迫振動(dòng)物體穩(wěn)定后的振幅越小，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2．【答案】ABD【解析】對(duì)于受迫振動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)將發(fā)生共振現(xiàn)象，所以列車的危險(xiǎn)速率，A正確。為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生，過(guò)橋時(shí)需要減速，B正確。由可知，L增大，T不變，v變大，所以D正確。3．【答案】（1）航速（速度）固有頻率【解析】（1）由于物體受到的驅(qū)動(dòng)力頻率與本身固有頻率越接近時(shí)越易發(fā)生共振，因而使物體的振動(dòng)幅度越大?，F(xiàn)改變船的航行方向和航速也就改變了風(fēng)浪的驅(qū)動(dòng)頻率，使其遠(yuǎn)離本身固有頻率，減小了振幅，防止了傾覆。4．【答案】（1）偏?。?）T′（或t、n），T′【解析】（1）單擺的擺長(zhǎng)，本題中用線長(zhǎng)代替擺長(zhǎng)L，從而使得重力加速度的測(cè)度的測(cè)量值偏小。（2）因要驗(yàn)證T′與的關(guān)系，所以需要測(cè)量周期T′（也可測(cè)t和n，T′=t/n）和擺角，由于該圖線在橫軸上的截距大于零，結(jié)合題意知，圖像中的橫軸表示T′。5．【答案】（3）相同【解析】（3）設(shè)擺球重心在其球心的下方x遠(yuǎn)處由得，由以上各式可得由可得，可見(jiàn)在L—T2圖中斜率，即得，題中數(shù)據(jù)不改變，k也不會(huì)改變，g也不變。6.【答案】C。【解析】由單擺的周期公式，可知，單擺擺長(zhǎng)不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量大小的物理量，由可知，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能不變，因此振幅改變，所以C正確。7.【答案】AD【解析】由關(guān)系式可知，，將t=1