测试习题集-第七章 振动测试

《传感器与检测技术项目教程》统一书号：ISBN 978-7-111-48817-0课程配套网站：或2015年2月第1版（主编：梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫）模块七振动检测思考题与练习题解题分析参考（填空中的红色文字并不等于就是答案，只是给出了怎样选择A、B、C、D中正确的一个答案的分析方法）7-1 单项选择题1）___最简单___的振动量为时间的正弦或余弦函数，是最基本的机械振动形式。

A．随机振动B．瞬态振动C．简谐振动D．衰减振动2）振动角频率ω=1rad/s，f约为___一个rad等于2π___Hz。

A．1 B．πC．2πD．1/2π3）测得某简谐振动的峰峰值x pp=2V，则单峰值x p=___一半___V，有效值x=___1/(根号2)___V，平均值x=___(2/π)x p___V。

A．1 B．0.5 C．0.707 D．0.6374）某简谐振动的位移x=x m cos(ωt+φ)=1cos(2πft+0)，测得x m=1m，f=50Hz，振动速度v=v m cos(ωt+φ+π/2)=-ωx m sin(ωt+φ)。

则振动速度的单峰值|v m|=___2πf___m/s。

A．1 B．π C．314 D．6285）某简谐振动的频率f=50Hz，振幅的单峰值x m=1mm。

根据式（7-4），加速度幅值a m≈___a m=ω2(x p/9.81)=4π2f2x m/9.81≈4f2x m=___（单位为g）。

A．1 B．104C．πf2D．1/(4f2x m)6）简谐振动的振动烈度v F=1mm/s，振动频率f=50Hz，则振幅峰峰值x pp=___可参考公式（7-5）___μm。

A．1 B．50 C．0.45 D．9A．1 B．50 C．0.45 D．97）将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的___力转换为电___；蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电晶片发声原理是利用压电材料的___反过来___。

振动考试试卷一、选择题：（30分）在正确的答案后面打对号。

1、以下那些因素会引发轴承使用寿命达不到设计要求？（1）润滑不良（2）不对中（3）过载（4）转动惯量不平衡（5）轴承座松动（6）转速过低2、最简单的周期振动称为：（1）简谐振动（2）阻尼震动（3）共振3、振动三要素包括：振幅、（）和（）（1）时间（2）频率（3）相位4、简谐振动公式：F=kx，k反映了系统的：（1）刚度（2）挠度（3）硬度5、振动问题都可以简化为一个含有基本参数m（）、c（阻尼）、k（刚度）的系统模型。

（1）m（质量）（2）T（惯量）（3）F（外力）6、以下三种振动传感器哪一种响应最快？（1）位移型（2）速度型（3）加速度型7、两种分析振动的基本频谱是时域谱和（）（1）质量谱（2）频域谱（3）色谱8、不平衡震动的特点是：（1）通常水平方向的振幅大于垂直方向的幅值、振幅随转速增加而增加、振动主要发生在1倍频（2）通常垂直方向的振幅大于水平方向的幅值、振幅随转速增加而增加、振动主要发生在1倍频（3）通常水平方向的振幅大于垂直方向的幅值、振幅随转速增加而减少、振动主要发生在1倍频9、不平衡分为：静不平衡、（）、动不平衡（1）奇不平衡（2）偶不平衡（3）简谐不平衡10、不对中类型：平行不对中，（），综合不对中。

（1）角度不对中（2）垂直不对中（3）距离不对中二、问答题（20分）提高转速能否区分不对中和不平衡振动？为什么？答：能，区分不对中和不平衡的一个方法是提高机器的转速。

如果是不平衡，振幅的增加会与速度的平方成正比；反之，不对中引起的振动却不会随速度发生变化。

三、频域谱分析题（30分）1、判断以下频域谱，哪个是转子不平衡、哪个是轴弯曲、哪个是轴承座松动？频谱1判断为（转子不平衡）频谱2判断为（轴弯曲）频谱3判断为（轴承座松动）四、时域谱分析题（20分）以下时域谱中，哪个是轴承外滚道损伤？哪个是内滚道损伤？判断为（外滚道损伤）判断为（内滚道损伤）。

一、选择题：1．3001：把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ ，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时。

若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为(A) π (B) π/2 (C) 0 (D) θ ［ ］2．3002：两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同。

第一个质点的振动方程为x 1 = A cos(ωt + α)。

当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第二个质点正在最大正位移处。

则第二个质点的振动方程为：(A)(B) (C)(D) ［ ］3．3007：一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面，振动角频率为ω。

若把此弹簧分割成二等份，将物体m 挂在分割后的一根弹簧上，则振动角频率是(A) 2 ω (B) (C) (D) ω /2 ［ ］4．3396：一质点作简谐振动。

其运动速度与时间的曲线如图所示。

若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为 (A) π/6 (B) 5π/6 (C) -5π/6 (D) -π/6 (E) -2π/3 ［ ］5．3552：一个弹簧振子和一个单摆（只考虑小幅度摆动），在地面上的固有振动周期分别为T 1和T 2。

将它们拿到月球上去，相应的周期分别为和。

则有 (A) 且 (B) 且(C) 且 (D) 且［ ］6．5178：一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为(SI)。

从t = 0时刻起，到质点位置在x = -2 cm 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为(A) (B) (C) (D) (E) ［ ］7．5179：一弹簧振子，重物的质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，该振子作振幅为A 的简谐振动。

当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时。

则其振动方程为：(A)(B) (C)(D) (E) ［ ］8．5312：一质点在x 轴上作简谐振动，振辐A = 4 cm ，周期T = 2 s ，其平衡位置取作坐标原点。

物理振动试题及答案解析1. 简谐运动的振动周期与哪些因素有关？答案：简谐运动的振动周期与振子的质量以及弹簧的劲度系数有关，与振幅无关。

2. 什么是阻尼振动？其振动周期与自由振动相比有何不同？答案：阻尼振动是指在振动过程中受到阻力作用的振动。

与自由振动相比，阻尼振动的振动周期会变长。

3. 简述单摆的周期公式。

答案：单摆的周期公式为 \( T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \)，其中 \( T \) 是周期，\( L \) 是摆长，\( g \) 是重力加速度。

4. 什么是共振现象？请举例说明。

答案：共振现象是指当驱动力的频率接近或等于系统的固有频率时，系统振幅急剧增大的现象。

例如，当行人在桥上行走时，如果步频与桥的固有频率接近，可能会引起桥梁的共振，导致桥梁剧烈振动甚至断裂。

5. 请解释为什么在声波传播中，频率越高的声波传播距离越短？答案：频率越高的声波波长越短，波长越短的声波在传播过程中更容易受到空气分子的散射作用，因此传播距离较短。

6. 什么是多普勒效应？请用物理公式表达。

答案：多普勒效应是指当波源和观察者相对运动时，观察者接收到的波频率与波源发出的频率不同的现象。

多普勒效应的公式为 \( f'= \frac{f(u + v)}{u + v \cos \theta} \)，其中 \( f' \) 是观察者接收到的频率，\( f \) 是波源发出的频率，\( u \) 是波源的速度，\( v \) 是观察者的速度，\( \theta \) 是波源和观察者之间的夹角。

7. 请解释为什么在弹簧振子的振动过程中，振幅会逐渐减小？答案：在弹簧振子的振动过程中，振幅逐渐减小是因为存在阻力作用，如空气阻力或摩擦阻力，这些阻力会消耗振子的机械能，导致振幅减小。

8. 什么是机械波？请列举三种常见的机械波。

答案：机械波是指需要介质传播的波，其传播过程中介质的质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做振动。

《振动力学》习题集（含答案）1.1 质量为m 的质点由长度为l 、质量为m 1的均质细杆约束在铅锤平面内作微幅摆动，如图E1.1所示。

求系统的固有频率。

图E1.1解： 系统的动能为：()222121x I l x m T +=其中I 为杆关于铰点的转动惯量：2102120131l m dx x l m x dx l m I l l ⎰⎰==⎪⎭⎫⎝⎛=则有：()221221223616121x l m m x l m x ml T +=+=系统的势能为：()()()2121212414121 cos 12cos 1glx m m glx m mglx x lg m x mgl U +=+=-⋅+-=利用x xn ω= 和U T =可得： ()()lm m gm m n 113223++=ω1.2 质量为m 、半径为R 的均质柱体在水平面上作无滑动的微幅滚动，在CA=a 的A 点系有两根弹性刚度系数为k 的水平弹簧，如图E1.2所示。

求系统的固有频率。

图E1.2解：如图，令θ为柱体的转角，则系统的动能和势能分别为：22222243212121θθθ mR mR mR I T B =⎪⎭⎫ ⎝⎛+==()[]()222212θθa R k a R k U +=+⋅=利用θωθn= 和U T =可得： ()mkR a R mR a R k n 343422+=+=ω1.3 转动惯量为J 的圆盘由三段抗扭刚度分别为1k ，2k 和3k 的轴约束，如图E1.3所示。

求系统的固有频率。

图E1.3解： 系统的动能为：221θ J T =2k 和3k 相当于串联，则有：332232 , θθθθθk k =+=以上两式联立可得：θθθθ32233232 , k k k k k k +=+=系统的势能为：()232323212332222*********θθθθ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=++=k k k k k k k k k k U利用θωθn= 和U T =可得： ()()3232132k k J k k k k k n +++=ω1.4 在图E1.4所示的系统中，已知()b a m i k i , ,3,2,1 和=，横杆质量不计。

测试习题集-第七章振动测试第七章振动测试一、填空题1 振弦式传感器是以作为敏感元件，其与其的大小，因而弦的能表征的大小。

2 振弦式传感器中，将待测力作用在，改变弦的大小，因而弦的变化能表征的大小。

3 振弦式传感器主要由、、、、等组成。

4 振弦式传感器中，待测力通过改变弦的张紧力。

激励器供给弦使弦。

拾振器将弦的转换成的电信号输出。

振弦把的变化转换成的变化。

5 振弦式传感器中，激励振弦自由振动的方式有和两种。

6 振弦式传感器的间歇激励中，只有和，既作为，又作为。

7 采用电流法连续激励的振弦式传感器中，传感器与组成振荡器。

作为振荡器的正反馈网络。

8 采用电磁法连续激励的振弦式传感器中有两套线圈和永久磁铁，一个作，一个作。

9 振筒式压力传感器结构上主要有、、、。

10 振筒压力传感器中，激励线圈和拾振线圈通过耦合，与和反馈网络组成一个以为谐振频率的系统。

11 振筒式压力传感器中，若让它的振动频率越高，器振也越。

因而，通常振筒总是在它下振动。

12 振筒式传感器中振筒振动起来后，由于振筒是磁路中的一部分，它的振动改变了磁路中的大小，引起的变化，在拾振线圈中产生。

13 振筒式压力传感器中，在振筒材料、尺寸一定情况下，只与振筒刚度有关，而这时的刚度只与筒壁有关。

故与成单值函数关系，这时测量的变化，即可确定筒内的。

14 振筒式传感器中的振筒换成，激励器和拾振器放在，就成为振管式传感器，用于测量。

当振管振动时，随之振动，当发生变化时，系统发生变化，即可确定。

15 普通振膜式传感器是由、、、组成，其中的、拾振器和，再加上组成振荡系统。

16 振膜式传感器中，压力膜片受力，使压力膜片支架上固定着的支撑支架张角改变，振膜发生变化，因而振膜的发生变化。

17 将普通振膜式传感器中的取消，用代替和，并直接固定在上，就成为压电陶瓷振膜式传感器。

二、判断题1 的惯性拾振器，其幅频特性曲线会出现“共振峰”。

2 用接触式拾振器测振时，须考虑拾振器质量对被测件运动加速度和固有频率的影响。

第七章习题7-1. 原长为m 5.0的弹簧，上端固定，下端挂一质量为kg 1.0的物体，当物体静止时，弹簧长为m 6.0．现将物体上推，使弹簧缩回到原长，然后放手，以放手时开始计时，取竖直向下为正向，写出振动式。

解：振动方程：x ＝Acos （ωｔ＋φ），在本题中，kx=mg ，所以k=10 ； 101.010===m k ω 振幅是物体离开平衡位置的最大距离，当弹簧升长为0.1m 时为物体的平衡位置，以向下为正方向。

所以如果使弹簧的初状态为原长，那么：A=0.1，当t=0时，x=-A ，那么就可以知道物体的初相位为π。

所以：）（π+=t x 10cos 1.0 。

7-2. 有一单摆，摆长m 0.1=l ，小球质量g 10=m .0=t 时，小球正好经过rad 06.0-=θ处，并以角速度rad/s 2.0=∙θ向平衡位置运动。

设小球的运动可看作筒谐振动，试求：（1）角频率、频率、周期；（2）用余弦函数形式写出小球的振动式。

解：振动方程：x ＝Acos （ωｔ＋φ）我们只要按照题意找到对应的各项就行了。

（1）角频率：10==lgω，频率：ππν21021==l g ， 周期：1022ππ==g l T （2）根据初始条件：Aθϕ=cos象限）象限）4,3(02,1(0{sin 0<>-=ωθϕA 可解得：32.2088.0-==ϕ，A 所以得到振动方程：）（32.213.2cos 088.0-=t θ7-3. 一竖直悬挂的弹簧下端挂一物体，最初用手将物体在弹簧原长处托住，然后放手，此系统便上下振动起来，已知物体最低位置是初始位置下方cm 0.10处,求：（1）振动频率；（2）物体在初始位置下方cm 0.8处的速度大小。

解：（1）由题知 2A=10cm ，所以A=5cm ；1961058.92=⨯=∆=-x g m K 又ω=14196==m k ,即 ππν721==m k（2）物体在初始位置下方cm 0.8处，对应着是x=4cm 的位置，所以：54cos 0==A x ϕ 那么此时的53sin 0±=-=ωϕA v 那么速度的大小为42.053==ωA v7-4. 一质点沿x 轴作简谐振动，振幅为cm 12，周期为s 2。

物理机械振动考试题及答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1. 简谐运动的振动周期与振幅无关，与以下哪个因素有关？A. 质量B. 弹簧常数C. 初始位移D. 初始速度答案：B2. 阻尼振动中，振幅逐渐减小的原因是：A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 空气阻力答案：A3. 以下哪个量描述了简谐运动的振动快慢？A. 振幅B. 周期C. 频率D. 相位答案：C4. 两个简谐运动的合成，以下哪个条件可以产生拍现象？A. 频率相同B. 频率不同C. 振幅相同D. 相位相反答案：B5. 以下哪个量是矢量？A. 位移B. 速度C. 加速度D. 以上都是答案：D6. 单摆的周期与以下哪个因素无关？A. 摆长B. 摆球质量C. 重力加速度D. 摆角答案：B7. 以下哪个量描述了简谐运动的能量？A. 振幅C. 频率D. 相位答案：A8. 以下哪个因素会影响单摆的周期？A. 摆长B. 摆球质量C. 摆角D. 重力加速度答案：A9. 阻尼振动中，振幅减小到原来的1/e时，经过的时间为：A. 1/2TB. TC. 2T答案：C10. 以下哪个现象不是简谐运动？A. 弹簧振子B. 单摆C. 弹簧振子的振幅逐渐减小D. 单摆的振幅逐渐减小答案：C二、填空题（每题4分，共20分）11. 简谐运动的周期公式为：T = 2π√(____/k)，其中m为质量，k为弹簧常数。

答案：m12. 单摆的周期公式为：T = 2π√(L/g)，其中L为摆长，g为重力加速度。

答案：L13. 阻尼振动的振幅公式为：A(t) = A0 * e^(-γt)，其中A0为初始振幅，γ为阻尼系数，t为时间。

答案：A014. 简谐运动的频率公式为：f = 1/T，其中T为周期。

答案：1/T15. 简谐运动的相位公式为：φ = ωt + φ0，其中ω为角频率，t 为时间，φ0为初始相位。

答案：ωt + φ0三、计算题（每题10分，共50分）16. 一个质量为2kg的物体，通过弹簧连接在墙上，弹簧的弹簧常数为100N/m。

振动测试技术复习题*1．与下面的振动曲线对应的解为（C ）。

A ．x =pt e -(X 1+X 2t )B ．x =X m sin ptC ．x =X )1sin(2αξ+--pt e ntD ．x =X )1sin(2αξ+-pt e nt*2．简谐振动x=X m sin ()αω+t 的位移幅值为（X m ）、速度幅值为（X m ω）、加速度幅值为（X m ω2）。

*3．在下图所示的单自由度无阻尼自由振动系统中，m=10千克，k=250牛顿·米－1，则系统的固有频率为（51-秒）。

*4．在下图所示的单自由度有阻尼振动系统中，m=10千克，k=250牛顿·米－1，则系统的固有频率为（51-秒）。

5．下图对应的是（A ）A ．过阻尼B ．欠阻尼C ．临界阻尼6．衰减系数为（A ）。

*A ．n =m r 2 B ．n =rm 2 C ．n =m r 2 *7．相对阻尼系数为（A ）。

A ．p n =ξB ．np =ξ C ．p r =ξ 8．简谐振动x=X m sin ()αω+t 的位移初相位为（α）、速度初相位为（α+2π）、加速度初相位为（α+π）。

#9．有一振动波形，经傅立叶分解后其表达式为⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=24sin 843sin 42sin 24sin 1111πωπωωπωt a t a t a t a x请画出其幅频图和相频图。

【解】幅频图和相频图如下图所示。

幅频图 相频图*10．有限的周期振动x=x (t )= x (t+T )可以分解成∑∞=-+=110)1,2,3=( )sin()(n n n n t n X X t x φω 其中：ω1叫做（基频），X 0叫做（静态分量），X 1 sin(ω1t －φ1)叫做（基波），X n sin （nω1t －φn ）叫做（n 次谐波），nω1叫做（n 倍频）。

11．简谐振动的峰值为X p ，有效值为X rms ，绝对值的平均值为X av 。

自治区精品课程—大学物理学题库第七章振动学基础一、填空1．简谐振动的运动学方程是。

简谐振动系统的机械能是。

2．简谐振动的角频率由决定，而振幅和初相位由决定。

3.达到稳定时，受迫振动的频率等于，发生共振的条件。

-2㎏的小球与轻质弹簧组成的系统，按0.1cos(82)4．质量为10xt的规律3 做运动，式中t以s为单位，x以m为单位，则振动周期为初相位速度最大值。

5．物体的简谐运动的方程为xAsin(t)，则其周期为，初相位6．一质点同时参与同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为x10.1cos(t)，x20.1cos(t)，其合振动的振幅为，初相位44为。

7．一质点同时参与两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为5x10.06cos(t)，x20.05cos(t)，其合振动的振幅为，初相44位为。

8．相互垂直的同频率简谐振动，当两分振动相位差为0或时，质点的轨迹是当相位差为或2 32时，质点轨迹是。

二、简答1．简述弹簧振子模型的理想化条件。

2．简述什么是简谐振动，阻尼振动和受迫振动。

3．用矢量图示法表示振动x0.02cos(10t),(各量均采用国际单位).6-1-自治区精品课程—大学物理学题库三、计算题-3㎏的小球与轻质弹簧组成的系统，按X=0.1cos（8t+2/3）4.质量为10×10的规律做运动，式中t以s为单位，x以m为单位，试求：（1）振动的圆频率，周期，初相位及速度与加速度的最大值；（2）最大恢复力，振动能量；（3）t=1s，2s，5s，10s等时刻的相位是多少？（4）画出振动的旋转矢量图，并在图中指明t=1s，2s，5s，10s等时刻矢量的位置。

5.一个沿着X轴做简谐振动的弹簧振子，振幅为A，周期为T，其振动方程用余弦函数表示，如果在t=0时刻，质点的状态分别为：（1）X0=-A；（2）过平衡位置向正向运动；（3）过X=A/2处向负向运动；A（4）过X=处向正向运动。

2试求出相应的初相位之值，并写出振动方程。

振动试验试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 振动试验中，以下哪个参数是不需要测量的？A. 频率B. 加速度C. 温度D. 时间答案：C2. 振动试验的目的是什么？A. 测试产品的重量B. 测试产品的耐热性C. 测试产品的耐振性D. 测试产品的耐压性答案：C3. 在振动试验中，通常使用哪种类型的振动？A. 随机振动B. 正弦振动C. 谐振振动D. 所有以上答案：D4. 振动试验中，加速度的单位是什么？A. 米/秒²B. 牛顿C. 帕斯卡D. 瓦特答案：A5. 振动试验中，频率的单位是什么？A. 赫兹B. 米/秒C. 牛顿D. 瓦特答案：A6. 以下哪种振动试验不适用于电子产品？A. 正弦振动试验B. 随机振动试验C. 冲击试验D. 跌落试验答案：D7. 振动试验的频率范围通常是？A. 5Hz-500HzB. 1Hz-100HzC. 100Hz-1000HzD. 500Hz-5000Hz答案：A8. 振动试验的加速度范围通常是？A. 0.1g-10gB. 1g-100gC. 10g-1000gD. 100g-10000g答案：B9. 在振动试验中，什么是“g”？A. 重力加速度B. 重力的单位C. 振动的频率D. 振动的振幅答案：A10. 振动试验的持续时间通常由什么决定？A. 试验设备的能力B. 被测试产品的重量C. 被测试产品的耐振性D. 试验标准的规定答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 振动试验可以模拟以下哪些环境条件？A. 运输过程中的振动B. 地震C. 操作过程中的振动D. 所有以上答案：D2. 在振动试验中，哪些因素会影响试验结果？A. 试验设备的精度B. 试验环境的温度C. 被测试产品的材料D. 被测试产品的结构答案：A, B, C, D3. 以下哪些是振动试验的类型？A. 正弦振动试验B. 随机振动试验C. 冲击试验D. 跌落试验答案：A, B4. 振动试验中，哪些参数需要记录？A. 频率B. 加速度C. 时间D. 振幅答案：A, B, C5. 振动试验中，以下哪些因素需要控制？A. 试验的频率B. 试验的加速度C. 试验的时间D. 试验的环境答案：A, B, C, D三、判断题（每题1分，共10分）1. 振动试验只适用于机械产品。

物理振动试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 简谐运动中，振幅、周期和频率之间的关系是：A. 振幅和周期成正比B. 振幅和周期成反比C. 振幅和频率成正比D. 振幅和频率成反比答案：D2. 以下哪个选项描述的是阻尼振动？A. 振幅逐渐减小的振动B. 振幅逐渐增大的振动C. 振幅保持不变的振动D. 周期逐渐减小的振动答案：A3. 两个简谐运动的合运动，其频率分别为f1和f2，当f1和f2满足什么条件时，合运动是周期性的？A. f1 = f2B. f1 ≠ f2C. f1 = 2f2D. f1 = 3f2答案：A4. 波在传播过程中，以下哪个物理量是不变的？A. 波长B. 频率C. 波速D. 振幅答案：B5. 波的干涉现象中，以下哪个条件是必须满足的？A. 两列波的频率相同B. 两列波的振幅相同C. 两列波的传播方向相同D. 两列波的相位差恒定答案：A二、填空题（每题4分，共20分）1. 简谐运动的振动方程可以表示为：x = A * sin(ωt + φ)，其中A代表______，ω代表______，φ代表______。

答案：振幅；角频率；初相位2. 波的传播速度v、波长λ和频率f之间的关系是：v = ______ * ______。

答案：λ；f3. 波的干涉现象中，当两列波的相位差为2π的整数倍时，会发生______干涉。

答案：构造性4. 波的衍射现象是指波能够绕过______继续传播的现象。

答案：障碍物5. 多普勒效应描述的是波源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波的______发生变化的现象。

答案：频率三、计算题（每题10分，共40分）1. 一个质量为m的质点做简谐运动，其振动方程为x = A * cos(ωt)，其中A = 0.1m，ω = 2π rad/s。

求该质点在t = 0.5s时的位移和速度。

答案：位移：x = 0.1 * cos(2π * 0.5) = -0.05m速度：v = -Aω * sin(ωt) = -0.1 * 2π * sin(2π * 0.5) = 0 m/s2. 一列波的波长为λ，波速为v，求该波的频率f。

高二物理3-4机械振动一．选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。

每题所给的选项中，有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的。

将正确选项的序号选出填入后面表格中。

全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）1.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中，逐渐增大的物理量是（ ）A 、振子所受的回复力B 、振子的位移C 、振子的速度D 、振子的加速度2．图1表示一个弹簧振子作受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系，由此可知（ ）A ．振子振动频率为f 2时，它处于共振状态B ．驱动力的频率为f 3时，振子振动的频率为f 2C ．假如撤去驱动力让振子作自由振动，它的频率是f 3D ．振子作自由振动时，频率可以是f 1、f 2、f 33．当摆角很小时（<100），单摆的振动是简谐运动，此时单摆振动的回复力是（ ） A ．摆球重力与摆线拉力的合力 B ．摆线拉力沿圆弧切线方向的分力C ．摆球重力、摆线拉力及摆球所受向心力的合力D ．摆球重力沿圆弧切线方向的分力4．如图2所示，是一个单摆（θ<5o），其周期为T ，则下列正确的说法是（ ） A ．把摆球的质量增加一倍，其周期变小B ．把摆角变小时，则周期也变小C ．此摆由O →B 运动的时间为T/4D ．摆球B →O 时，动能向势能转化 5．一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A 、B 两点，历时1s ，质点通过B 点后再经过1s 又第2次通过B 点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm ，则质点的振动周期和振幅分别为（ ）A ．3s ，6cmB ．4s ，6cmC ．4s ，9cmD ．2s ，8cm6．一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的（ ）A ．速度一定大小相等，方向相反B ．加速度一定大小相等，方向相反C ．位移一定大小相等，方向相反D ．以上三项都不一定大小相等，方向相反7．水平方向做简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v,则下列说法中正确的是（ ）A ．振动系统的最大弹性势能为21mv 2B ．当振子的速率减为2v时，此振动系统的弹性势能为42mvC ．从某时刻起，在半个周期内，弹力做的功可能不为零D ．从某时刻起，在半个周期内，弹力做的功一定为21mv 2 8．如图3表示质点做简谐运动的图象，则以下说法中正确的是（ ）A ．t 1、t 2时刻的速度相同B.从t 1到t 2这段时间内，速度和加速度方向是相同的C.从t 2到t 3这段时间内，速度变大，加速度变小D.t 1、t 3时刻的速度大小是相同的。

机械振动单元测试附答案机械振动一、单选题1、做简谐运动的物体，振动周期为2s ，运动经过平衡位置时开始计时，那么当t=1.2s时，物体:A ．正在做加速运动，加速度的值正在增大 B．正在做减速运动，加速度的值正在减小C ．正在做减速运动，加速度的值正在增大 D．正在做加速运动，加速度的值正在减小2、使物体产生振动的必要条件:A ．物体所受到的各个力的合力必须指向平衡位置； B．物体受到的阻力等于零；C ．物体离开平衡位置后受到回复力的作用，物体所受的阻力足够小；D ．物体离开平衡位置后受到回复力f 的作用，且f=-kx(x 为对平衡位置的位移) ．3、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间变化的关系．板上的直线OO 1代表时间轴，右图中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线，若板N1和板N2拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2=2v1，则板N 1、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．T 2=2T1． C．T 2=4T1． D.T2=T1/44、两个弹簧振子，甲的固有频率为2f ，乙的固有频率为3f ，当它们均在频率为4f 的策动力作用下做受迫振动，则:A ．甲的振幅较大，振动频率为2fB ．乙的振幅较大，振动频率为3fC ．甲的振幅较大，振动频率为4fD ．乙的振幅较大，振动频率为4f5、做简谐运动的物体每次通过同一位置时，可能不相同的物理量有 :A ．速度 B．加速度 C．回复力 D．动能．6、把调准的摆钟由北京移到赤道，这钟:A ．变慢了，要使它变准应该增加摆长 B．变慢了，要使它变准应该减短摆长C ．变快了，要使它变准应该增加摆长 D．变快了，要使它变准应该减短摆长7、作受迫振动的物体到达稳定状态时:A ．一定作简谐运动 B．一定做阻尼振动 C．一定按驱动力的频率振动 D．一定发生共振8、用长为l 的细线把一个小球悬挂在倾角为θ的光滑斜面上，然后将小球偏离自然悬挂的位置拉到A 点，偏角α≤5°，如图所示．当小球从A 点无初速释放后，小球在斜面上往返振动的周期为:9、一个单摆做简谐运动，周期为T ，在下列情况中，会使振动周期增大的是:A ．重力加速度减小 B．摆长减小C ．摆球的质量增大 D．振幅减小10、关于简谐运动，下列说法中错误的是:A ．回复力的方向总是与位移方向相反 B．加速度的方向总是与位移方向相反C ．速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反D．简谐运动属于匀变速直线运动二、多选题11、弹簧振子做简谐运动时，各次经过同一位置，一定相等的物理量是 :A ．速度 B．加速度 C．动能 D．弹性势能12、(如图), 则下列说法中正确的是:A.t 1和t 2时刻质点速度相同；B. 从t 1到t 2的这段时间内质点速度方向和加速度方向相同；C. 从t 2到t 3的这段时间内速度变大，而加速度变小；D.t1和t 3时刻质点的加速度相同.13、作简谐振动的物体向平衡位置运动时，速度越来越大的原因是:A ．回复力对物体做正功，使其动能增加； B．物体惯性的作用；C ．物体的加速度在增加； D．物体的势能在转化为动能．14、图所示为质点的振动图像，下列判断中正确的是:A ．质点振动周期是8s ； B．振幅是±2cm；C ．4s 末质点的速度为负，加速度为零；D ．10s 末质点的加速度为正，速度最大．15、一个质点做简谐振动的图象如图所示，下列说法中正确的是:A. 质点的振动频率为4Hz ；B. 在10s 内质点经过的路程是20cm ；C. 在5s 末，速度为零，加速度最大；D.t=1.5s和4.5s 末的两时刻质点的位移大小相等.16、一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A 与策动力频率f 之间的关系如图所示．由图可知:A．频率为f 2时，振子处于共振状态B．策动力频率为f 3时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为f 2C ．振子如果做自由振动，它的频率是f 2D ．振子可以做频率为f 1的等幅振动三、填空题17、甲、乙两个单摆摆长之比为1:4，在同一个地点摆动，当甲摆动10次时，乙摆动了_______次．甲、乙两摆的摆动频率之比为________．18、一个质量m=0.1kg的振子，拴在劲度系数k=10N/m的轻弹簧上作简谐运动时的图像如图所示．则振子的振幅A=（），频率f=（），振动中最大加速度a max =（），出现在t=（）时刻；振动中最大速度出现在t=（）时刻．19、弹簧振子做简谐运动，振子的位移达到振幅的一半时，回复力的大小跟振子达到最大位移时回复力大小之比为________，加速度的大小跟振子达到最大位移时之比为_______．20、铁道上每根钢轨长12m ，若支持车厢的弹簧的固有周期为0.60s ，那么车以v =_____m/s行驶时，车厢振动最厉害．四、作图题21、如图所示的弹簧振子，放在光滑水平桌面上，O 是平衡位置，振幅A=2cm，周期T=0.4s．(1)若以向右为位移的正方向，当振子运动到右方最大位移处开始计时，试画出其振动图像．(2)若以向左为位移的正方向，当振子运动到平衡位置向右方运动时开始计时，试画出其振动图像．五、计算题22、一只摆钟的摆长为L 1时，在一段时间内快了n 分，而当摆长为L 2时，在相同时间内慢了n 分，试求摆长的准确长度L 。

单元质检七机械振动和机械波(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.关于多普勒效应,下列说法正确的是( )A.当波源与观察者都运动时,才会发生多普勒效应B.当波源与观察者运动的速度相同时,不会发生多普勒效应C.只有机械波才能发生多普勒效应D.只要波源运动,就一定会发生多普勒效应2.一列沿x轴正向传播,周期为2.0 s的简谐横波,某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则( )A.此刻质点a的速度为负,加速度为正的最大值B.此刻质点b的振动速度等于波的传播速度C.此刻质点c的振动方向为y轴正方向D.经过0.50 s,机械波沿3.如图所示,圆弧AO是半径为2 m的光滑圆弧面的一部分,圆弧与水平面相切于点O,AO弧长为10 cm,现将一小球先后从圆弧的点A和点B无初速度地释放,到达底端O的速度分别为v1和v2,所经历的时间分别为t1和t2,那么( )A.v1<v2,t1<t2B.v1>v2,t1=t2C.v1>v2,t1>t2D.上述三种都有可能4.位于水面上的波源S1、S2产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A的相干波,实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷,如图所示,a、b、c、d、e是水面上的五个点,其中有一小树叶(未画出)位于d处,下列说法正确的是( )A.b点的振动加强,d点的振动减弱B.一段时间后,小树叶被水波推至b处C.e点在某时间内也会振动D.若波源S2突然停止振动,之后的2T内,b点通过的路程为16A5.(湖北汉阳一中高三模拟)如图所示,图甲是一波源的振动图像,图乙是某同学画出的某一时刻波形图的一部分,该波沿x轴的正方向传播,P、Q 是介质中的两个质点,下列说法正确的是( )A.该时刻这列波至少传播到x=10 m处的质点B.此刻之后,Q比P先回到平衡位置C.的质点在任何时候都保持相同的距离D.从波源开始振动,在10 s内传播方向上的质点振动经过的最长路程是40 cm6.(浙江卷)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上。