机械振动
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1.(多选)关于受迫振动和共振,下列说法正确的是( )
A.火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振
B.若驱动力的频率为5 Hz,则受迫振动稳定后的振动频率一定为5 Hz
C.当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大
D.一个受迫振动系统在非共振状态时,同一振幅对应的驱动力频率一定有两个
BCD [火车过桥时限制速度是为了防止桥发生共振,选项A错误;对于一个受迫振动系统,若驱动力的频率为5 Hz,则振动系统稳定后的振动频率也一定为5 Hz,选项B正确;由共振的定义可知,选项C正确;根据共振现象可知,选项D正确。]
2.(多选)(2019·河南九师联盟联考改编)关于单摆,下列说法正确的是( )
A.将单摆由沈阳移至广州,单摆周期变大
B.单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的
C.将单摆的摆角从4°改为2°,单摆的周期变小
D.当单摆的摆球运动到平衡位置时,摆球的速度最大
ABD [将单摆由沈阳移至广州,因重力加速度减小,根据T=2π可知,单摆周期变大,A正确;单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的,B正确;单摆的周期与摆角无关,将单摆的摆角从4°改为2°,单摆的周期不变,C错误;当单摆的摆球运动到平衡位置时,重力势能最小,摆球的速度最大,D正确。]
3.(多选)关于简谐运动的周期,以下说法正确的是( )
A.间隔一个周期的整数倍的两个时刻,物体的振动情况相同
B.间隔半个周期的奇数倍的两个时刻,物体的速度和加速度可能同时相同
C.半个周期内物体的动能变化一定为零
D.一个周期内物体的势能变化一定为零
ACD [根据周期的定义可知,物体完成一次全振动,所有的物理量都恢复到初始状态,故A选项正确;当间隔半周期的奇数倍时,所有的矢量都变得大小相等,方向相反,且物体的速度和加速度不同时为零,故B选项错误,C、D选项正确。]
4.(多选)(2019·湖北荆州中学月考改编)质点沿y轴做简谐运动的振动图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.该质点的振动周期为0.4 s
B.t=0.04 s时,该质点沿y轴负方向运动
C.在一个周期内,该质点的位移为0.4 m
D.t=0.2 s时,该质点受到的回复力等于0
AD [由振动图象可知,该质点的振动周期为0.4 s,故A正确;由图象可知,在0~0.1 s时间内,该质点沿y轴正方向运动,故B错误;质点振动一个周期后回到初始位置,则质点的位移为0,故C错误;在t=0.2 s时,由图象可知,此时该质点在平衡位置,此时受到的回复力等于0,故D正确。]
5.(多选)做简谐运动的物体,其位移随时间的变化规律为x=2sin cm,则下列说法正确的是( )
A.它的振幅为4 cm
B.它的周期为0.04 s
C.它的初相位是
D.它在周期内通过的路程可能是2 cm
BCD [对照简谐运动的一般表达式x=Asin知A=2 cm,T=0.04 s,φ=,故A错误,B、C正确;由表达式可以看出振动物体从t+φ=到t+φ=时在周期内通过路程为A=2 cm,故D正确。]
6.(多选)做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量减小为原来的,摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍,则单摆振动的( )
A.周期不变 B.频率不变
C.振幅不变 D.振幅改变
ABD [由单摆的周期公式T=2π,单摆摆长不变,则周期不变,频率不变;振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量,据动能公式可知,摆球经过平衡位置时的动能不变,但质量减小,所以摆动幅度增加,因此振幅改变,故A、B、D正确,C错误。]