《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．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5s。竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图象如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是（ ）

A．回复力等于重力和浮力的合力

B．振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒

C．位移满足函数式54sin(4)6xt cm

D．振动频率与按压的深度有关

E.在t1～t2时间内，位移减小，加速度减小，速度增大

2．如图为某简谐运动图象，若t＝0时，质点正经过O点向b运动，则下列说法正确的是( )

A．质点在0.7 s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动

B．质点在1.5 s时的位移最大，方向向左，在1.75 s时，位移为1 cm

C．质点在1.2 s到1.4 s过程中，质点的位移在增加，方向向左

D．质点从1.6 s到1.8 s时间内，质点的位移正在增大，方向向右

3．如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量．当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中（ ）

A．甲的最大速度大于乙的最大速度

B．甲的最大速度小于乙的最大速度

C．甲的振幅大于乙的振幅

D．甲的振幅小于乙的振幅

4．如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像，以下说法正确的是（）

A．甲、乙的振幅各为 2 m 和 1 m

B．若甲、乙为两个弹簧振子，则所受回复力最大值之比为F甲∶F乙＝2∶1

C．乙振动的表达式为x= sin4t（cm）

D．t＝2s时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值

5．下列叙述中符合物理学史实的是（ ）

A．伽利略发现了单摆的周期公式

B．奥斯特发现了电流的磁效应

C．库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律

D．牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论

6．如图所示，弹簧的一端固定，另一端与质量为2m的物体B相连，质量为1m的物体A放在B上，212mm．A、B两物体一起在光滑水平面上的N、N之间做简谐运动，运动过程中A、B之间无相对运动，O是平衡位置．已知当两物体运动到N时，弹簧的弹性势能为pE，则它们由N运动到O的过程中，摩擦力对A所做的功等于（ ）

A．pE B．12pE C．13pE D．14pE

7．如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中

A．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变

B．物体在最低点时的加速度大小应为2g

C．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg

D．弹簧的最大弹性势能等于2mgA

8．质点做简谐运动，其x—t关系如图，以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v—t关

系是( )

A． B． C． D．

9．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

10．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( )

A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s

11．一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点．0t时刻振子的位移0.1mx；4s3t时刻0.1mx；4st时刻0.1mx．该振子的振幅和周期可能为（ ）

A．0.1 m，8s3 B．0.1 m, 8s C．0.2 m，8s3 D．0.2 m，8s

12．如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）.已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点.则：

A．c球最先到达M点

B．b球最先到达M点

C．a球最先到达M点

D．d球比a球先到达M点

13．某弹簧振子做周期为T的简谐运动，t时刻和t+Δt时刻速度相同，已知Δt

A．t时刻和t+Δt时刻位移相同

B．t时刻和t+Δt时刻加速度大小相等，方向相反

C．可能Δ4Tt

D．可能Δ4Tt

E.一定Δ2=Tt

14．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

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

16．一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是( )

A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做减速运动

B．在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反

C．在t1＝5 s和t2＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同

D．在t从0到4 s时间内，t＝2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小

E.在t从0到4 s时间内，回复力的功率先增大后减小

17．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

18．如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为5sin10cm2xt．下列说法正确的是（ ）

A．MN间距离为5cm

B．振子的运动周期是0.2s

C．0t时，振子位于N点

D．0.05ts时，振子具有最大加速度

19．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．

20．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

二、机械振动 实验题

21．在“利用单摆测重力加速度”的实验中，

（1）从下列器材中选用最合适的器材（填写器材代号）___________．

A．小铁球 B．小塑料球 C．20cm长的细线

D．100cm长的细线 E手表 F时钟 G秒表

（2）若实验测得的g值偏大，可能的原因是_______

A．摆球的质量太大

B．测摆长时，仅测了线长，未加小球半径

C．测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次

D．摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（摆长变长）

（3）某同学想进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系，但又不可能去不同的地区做实验．该同学就将单摆与光电门传感器安装在一块摩擦不计、足够大的板上，使板倾斜α角度，让摆球在板的平面内做小角度摆动，如图甲所示．利用该装置可以验证单摆的周期和等效重力加速度的关系．若保持摆长不变，则实验中需要测量的物理量有________．若从实验中得到所测物理量数据的图线如图乙所示，则图像中的纵坐标表示_________，横坐标表示_________．

22．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用______（选填选项前的字母）。

A、长度为1 m左右的细线 B、长度为30 cm左右的细线

C、直径为1.8 cm的塑料球 D、直径为1.8 cm的铁球

（2）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

组次 1 2 3

摆长L/cm 80.00 90.00 100.00

50次全振动时间t/s 90.0 95.5 100.5

振动周期T/s 1.80 1.91

重力加速度g/（ m·s-9.74 9.73