《机械振动》单元测试题(含答案)

《机械振动》单元测试题(含答案)

一、机械振动 选择题

1．如图所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动.已知物体A的质量为m，物体B的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，振幅为L，弹簧始终处于弹性限度内.下列说法中正确的是

A．物体B从P向O运动的过程中，A、B之间的摩擦力对A做正功

B．物体B处于PO之间某位置时开始计时，经14T时间，物体B通过的路程一定为L

C．当物体B的加速度为a时开始计时，每经过T时间，物体B的加速度仍为a

D．当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于mkxMm

2．某同学用单摆测当地的重力加速度．他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图(a)所示．通过改变悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图(b)所示．由此种方法得到的重力加速度值与测实际摆长得到的重力加速度值相比会（ ）

A．偏大 B．偏小 C．一样 D．都有可能

3．如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，

A．若t时刻和()tt时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t一定等于2T的整数倍

B．若2Tt，则在t时刻和()tt时刻弹簧的长度一定相同

C．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力

D．当整体离开平衡位置的位移为x时，物块与木板间的摩擦力大小等于mkxmM

4．如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图象，下列判断正确的是

A．t=2×10-3s时刻纸盆中心的速度最大

B．t=3×10-3s时刻纸盆中心的加速度最大

C．在0〜l×10-3s之间纸盆中心的速度方向与加速度方向相同

D．纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.5×10-4cos50πt（m）

5．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动， T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（ ）

A．小球振动的固有频率是4Hz

B．小球做受迫振动时周期一定是4s

C．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著增大

D．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著减小

6．如图所示，固定的光滑圆弧形轨道半径R＝0.2m，B是轨道的最低点，在轨道上的A点（弧AB所对的圆心角小于10°）和轨道的圆心O处各有一可视为质点的静止小球，若将它们同时由静止开始释放，则（ ）

A．两小球同时到达B点

B．A点释放的小球先到达B点

C．O点释放的小球先到达B点

D．不能确定

7．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在

一个周期内的振动图象如图所示，关于这个图象，下列哪些说法是正确的是（ ）

A．t=1.25s时，振子的加速度为正，速度也为正

B．t=1.7s时，振子的加速度为负，速度也为负

C．t=1.0s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

D．t=1.5s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

8．如图所示，PQ为—竖直弹簧振子振动路径上的两点，振子经过P点时的加速度大小为6m/s2，方向指向Q点；当振子经过Q点时，加速度的大小为8m/s2，方向指向P点，若PQ之间的距离为14cm，已知振子的质量为lkg，则以下说法正确的是（ ）

A．振子经过P点时所受的合力比经过Q点时所受的合力大

B．该弹簧振子的平衡位置在P点正下方7cm处

C．振子经过P点时的速度比经过Q点时的速度大

D．该弹簧振子的振幅一定为8cm

9．如图所示，质量为Am的物块A用不可伸长的细绳吊着，在A的下方用弹簧连着质量为Bm的物块B，开始时静止不动。现在B上施加一个竖直向下的力F，缓慢拉动B使之向下运动一段距离后静止，弹簧始终在弹性限度内，希望撤去力F后，B向上运动并能顶起A，则力F的最小值是（ ）

A．(Am+Bm)g B．(Am+2Bm)g

C．2(Am+Bm)g D．(2Am+Bm)g

10．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（ ）

A．甲的速度为零时，乙的速度最大

B．甲的加速度最小时，乙的速度最小

C．任一时刻两个振子受到的回复力都不相同

D．两个振子的振动频率之比f甲：f乙=1：2

E.两个振子的振幅之比为A甲：A乙=2：1

11．如图所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球（可视为质点），从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧．若以小球下落点为x轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为H，不计任何阻力，弹簧均处于弹性限度内；关于小球下落过程中加速度a、速度v、弹簧的弹力F、弹性势能pE变化的图像正确的是（

）

A． B．

C． D．

12．如图所示是两个理想单摆的振动图象，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移，以向右为正方向．下列说法中正确的是___________(填入正确选项前的字母．选对1个给2分，选

对2个给4分，选对3个给5分，每选错一个扣3分，得分为0分)

A．同一摆球在运动过程中前后两次经过轨迹上的同一点，加速度是相同的

B．甲、乙两个摆的频率之比为1︰2

C．甲、乙两个摆的摆长之比为1︰2；

D．从t=0时起，乙第一次到达右方最大位移处时，甲位于平衡位置，速度方向向左

E.t=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零；

13．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图象，下列说法正确的是（ ）

A．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能

B．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能

C．摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能

D．摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能

14．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T，则( )

A．若tT，则t时刻和tt时刻振子运动的加速度一定大小相等

B．若2Tt，则t时刻和tt时刻弹簧的形变量一定相等

C．若t时刻和tt时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，则t一定等于2T的奇数倍

D．若t时刻和tt时刻振子运动速度的大小相等，方向相同，则t一定等于2T的整数倍

15．如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，O为平衡位置，下列说法正确的是( )

A．弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用

B．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用

C．振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大

D．振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置

16．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是（ ）

A．列车的危险速率为40/ms

B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象

C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的

D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行

17．如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（ ）

A．在t＝0.2 s时，弹簧振子的加速度为正向最大

B．在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子在同一位置

C．从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动

D．在t＝0.6 s时，弹簧振子有最小的弹性势能

E.在t＝0.2 s与t＝0.6 s两个时刻，振子速度都为零

18．如图所示，在光滑水平面上，木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，木块A叠放在B上表面，A与B之间的最大静摩擦力为fm，A、B质量分别为m和M，为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则（ ）

A．它们的振幅不能大于mMmfkM（）

B．它们的振幅不能大于mMmfkm（）

C．它们的最大加速度不能大于mfM

D．它们的最大加速度不能大于mfm

19．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m．t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）

A．h=1.7m

B．简谐运动的周期是0.8s

C．0.6s内物块运动的路程是0.2m

D．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反

20．沿某一电场方向建立x轴，电场仅分布在-dxd的区间内，其电场场强与坐标x的关系如图所示。规定沿x轴方向为电场强度的正方向，x=0处电势为零。一质量为m、电荷量为q的带点粒子只在电场力作用下，沿x轴做周期性运动。以下说法正确的是（ ）

A．粒子沿x轴做简谐运动

B．粒子在x=-d处的电势能为12qE0d

C．动能与电势能之和的最大值是qE0d

D．一个周期内，在x0区域的运动时间t20mdqE

二、机械振动 实验题

21．在“用单摆测定重力加速度”的实验中

(1)为了尽量减小实验误差，以下做法正确的是___；

A．选用轻且不易伸长的细线组装单摆

B．选用密度和体积都较小的摆球组装单摆

C．使摆球在同一竖直面内做小角度摆动

D．选择最大位移处作为计时起点

(2)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则摆球的直径为____mm；

(3)一位同学在实验中误将49次全振动计为50次，其它操作均正确无误，然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度g，则计算结果比真实值___；（选填“偏大”或“偏小”）