小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第30讲机械振动目录01模拟基础练【题型一】简谐运动的描述及证明【题型二】简谐运动的图像与方程【题型三】单摆及等效摆【题型四】受迫振动02重难创新练【题型一】简谐运动的描述及证明1．钓鱼是很多人的爱好，浮漂是必不可少的工具。如图是质量为m的某浮漂，静止在静水中的示意图，M、P、O、N为浮漂上的点，此时点О在水面上。用手将浮漂向下压，使点M到达水面后松手，浮漂会上下运动，上升到最高处时，点N恰好到达水面，浮漂的运动可看成简谐运动。从松手开始计时，经0.2s点Р第一次经过水面，再经1.6s点P第二次经过水面，重力加速度为g，则（）A．O点到达水面时，浮漂具有最大加速度B．N点到达水面时，浮漂具有最大速度C．浮漂振动周期为2.0sD．N点到达水面时，浮漂受到的浮力大小为2mg【答案】C【详解】AB．当鱼漂静止时浮力与重力大小相等，则O点与水面重合时的位置为简谐运动的平衡位置，小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com鱼漂的速度最大，加速度为零，N点到达水面时，浮漂的速度为零，故AB错误；C．由题意可知，浮漂振动周期为选项C正确；D．N点到达水面时，由牛顿第二定律由对称性可知，M点到达水面时可知即N点到达水面时，浮漂受到的浮力大小小于2mg，选项D错误。故选C。2.如图所示，一根粗细均匀的木筷，下端绕几根铁丝，竖直浮在盛水的盆中。筷子与铁丝的总质量为m，筷子的直径远小于盆的直径。把木筷向上提起一段距离后放手，木筷就在水中上下振动，振幅为A。不考虑水对筷子的阻力，忽略铁丝体积的影响，木筷始终有一部分露在水面上。（1）证明：木筷在水中做简谐运动。（2）某同学发现木筷与铁丝在最高点的机械能大于它们在最低点的机械能。他分析之后认为，木筷与铁丝损失的机械能应转化为了水的重力势能，请判断他的结论是否正确，并说明理由。（3）证明木筷与铁丝的最大动能。【答案】（1）见解析；（2）结论正确，理由见解析；（3）见解析【详解】（1）设木筷的截面积为S，质量为m，水的密度为ρ，静止时水下长度为x0，根据平衡条件有把木筷向上提起一段距离后放手，以向上为正方向，设木筷在水下长度相对于平衡位置的长度为，则木筷受到的合力为解得小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com可知木筷在水中做简谐运动。（2）某同学发现木筷与铁丝在最高点的机械能大于它们在最低点的机械能。他分析之后认为，木筷与铁丝损失的机械能应转化为了水的重力势能，他的结论是正确的；当木筷与铁丝在最高点时，木筷在水下长度最小，排开水的体积最小，盆中水面高度最低，水的重力势能较小；当木筷与铁丝在最低点时，木筷在水下长度最大，排开水的体积最大，盆中水面高度最高，水的重力势能较大，故木筷与铁丝从最高点到最低点过程，水的重力势能增大，木筷与铁丝的机械能减小，则木筷与铁丝在最高点的机械能大于它们在最低点的机械能。（3）由于木筷在水中做简谐运动，则有木筷与铁丝在最高点时速度为0，平衡位置时速度最大，动能最大，从最高点到平衡位置，合力做的功为根据动能定理可得则有【题型二】简谐运动的图像与方程2.一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知（）A．该简谐运动的周期是，振幅是7cmB．该简谐运动的表达式可能为C．时振子的速度最大，且方向向下D．时振子的位移为【答案】B【详解】A．根据图像可知，该简谐运动的周期是，振幅是7cm，故A错误；B．应该完整的规则的正弦式振动方程为小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com将上述函数的图像向左平移得到图像中的波形，则该简谐运动的表达式可能为故B正确；C．根据图像可知，时振子处于平衡位置，振子的速度最大，速度方向向上，故C错误；D．由于可以解得时振子的位移为故D错误。故选B。2．如图甲所示，一个小球与轻弹簧连接套在光滑水平细杆上，在A、B间做简谐运动，O点为AB的中点。以O点为坐标原点、水平向右为正方向建立坐标系，得到小球的振动图像如图乙所示。下列...