高中物理-机械振动测试题

高中物理-机械振动测试题

一、机械振动 选择题

1．如图所示为某物体系统做受迫振动的振幅A随驱动力频率f的变化关系图，则下列说法正确的是

A．物体系统的固有频率为f0

B．当驱动力频率为f0时，物体系统会发生共振现象

C．物体系统振动的频率由驱动力频率和物体系统的固有频率共同决定

D．驱动力频率越大，物体系统的振幅越大

2．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

3．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）

4．如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（ ）

A．1t时刻钢球处于超重状态

B．2t时刻钢球的速度方向向上

C．12~tt时间内钢球的动能逐渐增大

D．12~tt时间内钢球的机械能逐渐减小

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．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T．取竖直向上为正方向，以t＝0时刻作为计时起点，其振动图像如图所示，则

A．t＝14T时，货物对车厢底板的压力最大

B．t＝12T时，货物对车厢底板的压力最小

C．t＝34T时，货物对车厢底板的压力最大

D．t＝34T时，货物对车厢底板的压力最小

7．某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为5sin4xt(cm) ,则下列关于质点运动的说法中正确的是( )

A．质点做简谐运动的振幅为 10cm B．质点做简谐运动的周期为 4s

C．在 t=4s 时质点的加速度最大 D．在 t=4s 时质点的速度最大

8．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0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置

B．在t0.1s与t0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同

C．从t 0到t0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加

D．在t0.2s与t0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同

9．下列说法中 不正确 的是( )

A．将单摆从地球赤道移到南(北)极,振动频率将变大

B．将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时,则其振动周期将变到原来的2倍

C．将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,其振动频率将不变

D．在摆角很小的情况下,将单摆的振幅增大或减小,单摆的振动周期保持不变

10．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

11．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

12．做简谐运动的水平弹簧振子，振子质量为m，最大速度为v，周期为T，则下列说法正确的是（ ）

A．从某时刻算起，在2T 的时间内，回复力做的功一定为零

B．从某一时刻算起，在2T的时间内，速度变化量一定为零

C．若Δt＝T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻，振子运动的速度一定相等

D．若Δt＝2T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻，弹簧的形变量一定相等

13．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；

14．如图所示，一个弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，其中O为平衡位置，某时刻物体正经过C点向上运动，速度大小为vc，已知OC＝a，物体的质量为M，振动周期为

T，则从此时刻开始的半个周期内

A．重力做功2mga

B．重力冲量为mgT2

C．回复力做功为零

D．回复力的冲量为0

15．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

16．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

17．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是（ ）

A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为8sin(π)cmxt

B．单摆的摆长约1m

C．从2.5st到3st的过程中，摆球的重力势能逐渐增大

D．从2.5st到3st的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小

18．一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

19．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

20．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

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．某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验。

（1）如图甲，摆球的直径d =________cm；让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图乙所示，那么单摆摆长l =______cm；测定了n次全振动的时间t如图丙所示，那么秒表的读数是________s。测得重力加速度表达式为g =___________（相关数据用l、t、