机械振动单元测试

机械振动单元测试机械振动单元测试 一、一、单项选择题单项选择题（每小题只有一个选项附合题意，（每小题只有一个选项附合题意，请将该选项填入下列答请将该选项填入下列答 题卡的表格中）题卡的表格中） 选择题答卡选择题答卡 题号题号 答案答案 题号题号 答案答案 1 1 7 7 2 2 8 8 3 3 9 9 4 4 1010 5 5 1111 6 6 1212 1.作简谐运动物体, 在每次通过同一位置时, 动量、动能、速度、加速 度四个量中，总是相同的量是： A.速度和动量 B.加速度与动能 C.速度、动量和加速度 D.动量、动能、速度、加速度 2．在下图中，能正确表示质点做简谐振动时所受外力跟位移关系的是： 3、一弹簧振子做周期为 0. .4s，振幅为 5cm 的简谐运动，t=0 时振子在 平稳位置，则在 2s 内振子的位移大小及通过的路程分别是[ ] A． 0 ， 20cmB． 0 ， 100cmC． 5cm ， 20． 5cm ， 100cm 4．如图，是某振子作简谐振动的图象，以下说法中正确的是： A．图象确实是振子实际运 动的轨迹 B． 振子在 B 位置的位移确 实是曲线 BC 的长度 C．该振子的周期为 0.2s D．该振子的振幅为 8cm 5．若单摆的摆长不变，使同一单摆通过平稳位置的速度增大一倍，则此 单摆做简谐运动的频率和振幅的情形是： A．频率不变、振幅变大B．频率不变、振幅减小 C．频率改变、振幅改变D．频率改变、振幅不变 6．一个打磨得专门精细的小凹镜，其曲率专门小可视为接近平面．将镜 面水平放置如图所示． 一个小球从镜边缘开始开释， 小球在镜面上将会往复运 动，以下说法中正确的是： A．小球质量越大，往复运动的周期越长 B．开释点离最低点距离越大，周期越短 C．凹镜曲率半径越大，周期越长 D．周期应由小球质量、开释点离平 稳位置的距离，以及曲率半径共同决定 6．工厂里, 有一台机器正在运转, 当其飞轮转得专门快的时候, 机器的振 动并不强烈. 切断电源, 飞轮转动逐步慢下来, 到某一时刻 t, 机器发生了强烈 的振动, 此后, 飞轮转动得更慢, 机器的振动反而减弱, 这种现象说明 [ ] A. 在时刻 t 飞轮惯性最大 B. 在时刻 t 飞轮转动的频率最大 C.纯属偶然现象, 并无规律 D.在时刻 t 飞轮转动的频率与机身的固有频率相等, 发生共振 7．单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小这是因为： A．能量正在逐步消灭 B．动能正在转化为势能 C．机械能守恒 D．总能量守恒，减少的动能转化为内能 8．卡车在公路上行驶，物资随车厢上、下 作简谐运动而不脱离底板，设向上为正方向，其 振动图线如图所示，由图可知，物资对底板的压 力小于物资的重力的时刻是[ ] A．t 1 B．t 2 C．t 3 D．t 4 9．置于同地点的甲、乙两单摆的振动图像如图，下列说法正确的是： A．甲、乙两摆的摆长相等 B．甲球质量小于乙球质量 C．甲摆摆长大于乙摆摆长 D． 甲摆在 a 时刻的重力势能大于 b 时刻 的重力势能 10．如图所示，是物体的受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示了物体的: A．在振动中不同时刻的振幅 B．在振动中不同时刻的位移 C．在不同驱动力频率下的振幅 D．在不同驱动力频率下的位移 11．如图有四个图像，下列说法错误的是 A．若甲表示位移，则丙表 示速度 B．若甲表示位移，刚乙表 示加速度 C．若丁表示位移，则乙表 示速度 D．若乙表示速度，则丙表示位移 二、填空和实验： 13、如图所示，摆长为 L 的单摆，原先的周期为 T。 现在在悬点 O 的正下方 A 点固定一颗钉子，使 OA=L/3，令单摆由平稳位置向左摆动时以A 为悬点作 简谐振动，则那个摆完成一次全振动所需的时刻 是。 14、铁道上每根钢轨长 12m，若支持车厢的弹簧固有周期是 0.6s，那么 列车以m/s 速度行驶时，车厢振动最厉害。 15、某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为 97.50cm，摆球直径为 2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动 50 次所用的时 刻为 99.9s．则 ①该摆摆长为_______cm，周期为s ②（单选题）假如他测得的 g 值偏小，可能的缘故是 [ ] A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中显现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时，秒表过迟按下 D．实验中误将 49 次全振动数为 50 次 16．如图是演示简谐运动图像的装置，当沙漏斗下面的薄木板 N 被匀速地 拉出时， 振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时刻变 化的关系．板上的直线 OO 1 代表时刻轴，右图中是两个摆中的沙在各自板上 形成的曲线，若板 N 1 和板 N 2 拉动的速度 v 1 和 v 2 的关系为 v 2=2v1，则板 N1、 N 2 上曲线所代表的周期 T 1 和 T 2 的关系为: A．T 2=T1． B．T2=2T1． C．T2=4T1． D.T2=T1/4 三、运算和证明： 17．如图，试证明弹簧振子上下振动时的振动为简谐运动． 18．一较长的弹簧两端拴着质量分别为 m 1 和 m 2 的物体，今将 m 2 放于水 平面上，慢慢向下加力将 m 1 往下压，如图，m 1 到最低点时所施压力大小为 F．若要求撤去 F 后 m 1 跳起将 m 2 拉得跳离桌面，F 至少多大？ 19．如图，A、B 两单摆摆长分别为 9.8  2 m、 2.45  2 m，两球静止时刚好接 触，且重心等高、质量相等。今把 A 球从平稳位置向右拉开一个微小角度， 然后无初速开释，因此 AB 将发生一系列弹性正碰，设碰撞后两球速度互换， 碰撞时刻不计．则开释 A 球后 20s 内两球碰撞多少次？ 20．右图为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长约为多少？共振时单摆 的振幅多大？（g 取 10m/s2） 参考答案 一、选择题： 题号题号 答案答案 题号题号 答案答案 二、填空题： 13．(1 1 1 B B 7 7 D D 2 2 C C 8 8 C C 3 3 B B 9 9 A A 4 4 C C 1010 C C 5 5 A A 1111 C C 6 6 DD 1212 3L 14．2015．98.50，2.0016．D) 3g 三、运算和证明： 17．证明：取 x 轴正方向向下，在图示平稳位置时，弹 簧伸长量为 x 0，有 kx0=mg． 当物体相对平稳位置的位移为 x 时，弹簧弹力为 f=k(x ＋x 0)，f 为正时向上． 回复力为 F=mg－f=－kx． 因此是简谐运动， 18．解：解：设F=F 0时，撤去F后m1上升到最高点时m2 对地压力为零，现在弹簧伸长量为：x1=m2g/k． m1上下振动，在平稳位置时弹簧压缩量为：x0=m1g/k． 因此m1振幅为：A=x0+x1=(m1＋m2)g/k． 在最低点，弹簧压缩量为：x0+A=(2m1＋m2)g/k 撤去F前：F0＋m1g=k(x0＋A) 解得：F0=(m1＋m2)g． ∴F应大于F0，即F＞（m1+m2）g． 19．解：解：先求出AB摆长的单摆周期： T A与B发生碰撞，碰后速