15.振动试题

一、填空题1、质量为0.10kg 的物体，以振幅1cm 作简谐运动，其角频率为110s -，则物体的总能量为， 周期为 。

2、一平面简谐波的波动方程为y 0.01cos(20t 0.5x)ππ=-( SI 制)，则它的振幅为 、角频率为 、周期为 、波速为 、波长为 。

3、一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量，0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率，则弹簧的倔强系数为 ，振子的振动角频率为 。

4、一横波的波动方程是y = 0.02cos2π(100t – 0.4x)( SI 制)则振幅是_________，波长是_ ，频率是 ，波的传播速度是 。

5、两个谐振动合成为一个简谐振动的条件是 。

6、产生共振的条件是振动系统固有频率与驱动力频率 （填相同或不相同）。

7、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 （填奇数或偶数）倍。

8、弹簧振子系统周期为T 。

现将弹簧截去一半，仍挂上原来的物体，作成一个新的弹簧振子，则其振动周期为 。

9、作谐振动的小球,速度的最大值为 ,振幅为 ,则振动的周期为 ;加速度的最大值为 。

10、广播电台的发射频率为 。

则这种电磁波的波长为 。

11、已知平面简谐波的波动方程式为 ,则 时，在X=0处相位为 ，在 处相位为 。

12、若弹簧振子作简谐振动的曲线如下图所示,则振幅 ;圆频率初相 。

13、一简谐振动的运动方程为2x 0.03cos(10t )3ππ=+( SI 制)，则频率ν为 、周期T 为 、振幅A 为 ，初相位ϕ为 。

14、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为10.05cos(4)()x t SI ωπ=+和20.05cos(1912)()x t SI ωπ=+，其合成运动的方程x ＝ .15、A 、B 是在同一介质中的两相干波源，它们的位相差为π，振动频率都为100Hz ，产生的波以10.0m/s 的速度传播。

波源A 的振动初位相为3π，介质中的P 点与A 、B 等距离，如图所示。

⼀、选择题：(本题共14⼩题，每⼩题2分，共28分.每题给出的四个选项中只有⼀个选项正确)1．我们每⼀位市民的⽂明举⽌是城市⽂明的重要标志，开车时不要乱鸣笛就是其中之⼀。

如图所⽰，是道路交通“禁⽌鸣笛”的标志，主要⽬的是为了控制城市的噪声污染，这种控制噪声的途径是（）A．在⼈⽿处 B．在传播途中 C．在声源处 D．以上⽅式都有2．蜜蜂载着花蜜飞⾏的时候，它的翅膀平均每秒振动300次，不载花蜜时平均每秒振动440次，有经验的养蜂⼈能辨别蜜蜂是飞出去采花，还是采了蜜飞回家，养蜂⼈主要是根据什么特征来辨别的（）A．声⾳的⾳调不同 B．声⾳的响度不同C．飞⾏路线形状不同 D．飞⾏⾼低不同3．测量就是将待测量与标准量的⽐较，对⽣活中常见物体尺度的感悟是提⾼估测能⼒的基础。

以下对常见物体尺度的估测中正确的是（）A．物理课本的宽度约为16.9dm B．⼀⽀普通⽛刷的长度⼤约是20cmC．普通教室的⾼度约为15m D．⾃⾏车车轮直径约为1.5m4．⼀个物体正常运动的速度约为5m/s，该物体可能是（）A．蜗⽜ B．步⾏的⼈ C．⾃⾏车 D．汽车5．下列⾃然现象属于凝华的是（）A．春天到了，积雪融化 B．夏天的早晨，草地上出现露珠C．秋天的早晨，出现⼤雾 D．初冬的早晨，地⾯上出现⽩霜6．下列四个实例中，能够使蒸发减慢的是（）A．将新鲜的黄⽠装⼊塑料袋 B．将湿⼿伸到⼲⼿器下⽅吹C．将湿⾐服晾在通风向阳处 D．将新收获的⽟⽶摊开晾晒7．⼀只⼩鸟在平⾯玻璃幕墙前飞来飞去，欣赏它⾃⼰在幕墙中轻盈的“⾝影”。

以下描述正确的是（）A．“⾝影”始终和⼩鸟⼀样⼤B．⼩鸟靠近幕墙过程中，“⾝影”远离幕墙C．⼩鸟远离幕墙过程中，“⾝影”逐渐变⼩D．“⾝影”到幕墙的距离⼤于⼩鸟到幕墙的距离8．下列有关光现象的解释，正确的是（）A．⾬后彩虹是光的反射现象B．城市玻璃幕墙造成的“光污染”是光的折射现象C．⽩光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七⾊光D．电影屏幕制成⽩⾊是因为⽩⾊吸收各种⾊光9．如右图所⽰，⼄容器内盛有⽔，甲容器盛有右表所列的⼀种液体。

机械振动和机械波一、单选题（每小题提供的四个选项中，只有一个是正确的,每小题5分）1.单摆振动的回复力是 [ ]A.摆球所受的重力B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力C.悬线对摆球的拉力D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力2.一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz。

该质点从平衡位置开始经过0.5s后，位移的大小和所通过的路程分别为[ ]A.4cm，10cmB.4cm，20cmC.0，24cmD.100cm，100cm3.图为一列简谐横波在介质中传播的波形图。

在传播过程中，某一质点在10s内运动的路程是16m，则此波的波速是[ ]A.1.6m/sB.2.0m/sC.40m/sD.20m/s4.若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2，则单摆振动的[ ] A. 频率不变，振幅不变 B.频率改变，振幅变大C.频率改变，振幅不变D.频率不变，振幅变小5. 一列横波沿x轴传播，到达坐标原点时的波形如图。

当此波到达P点时，处于O点处的质点所通过的路程和该时刻的位移是[ ]A.40.5cm，1cmB.40.5cm，-1cmC.81cm，1cmD.81cm，-1cm二、多选题每个题提供的四个选项中至少有一个是正确的（每小题6分，共30分）6.一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量是[ ]A. 波长B. 波速C. 频率D. 振幅7.一列机械波在某一时刻的波形如实线所示，经过△t 时间的波形如虚线所示。

已知波的传播速率为1m/s，则下列四个数据中△t的可能值为[ ]A.1sB.8sC.9sD.20s8.图示为简谐横波在某一时刻的波形图线。

已知波的传播速度为2m/s，质点a的运动方向如图。

则下列说法中正确的是[ ]A. 波沿x的负方向传播B. 质点d再经过0.5s第一次到达波峰C. 过去此刻之后，质点b比质点c先回到平衡位置D. 该时刻质点e运动的加速度为零9.一列简谐横波沿x轴正方向传播在t=0的波形如图。

第十四专题 机械振动与机械波【2013山东 37（1）】如图甲所示，在某一均匀介质中，A 、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为m )20sin(1.0=t πx ，介质中P 点与A 、B两波源间的距离分别为4m 和5m ，两波源形成的简谐波分别沿AP 、BP方向传播，波速都是10m/s 。

○1求简谐横波的波长。

○2P 点的振动 （填“加强”或“减弱”）。

【解析】○1设简谐波的波速为v ，波长为λ，周期为T ，由题意知 T =0.1s 由波速公式Tλv = 代入数据得m 1=λ ○2 P 点距离两波源的路程差为1PB PA -=m=λ,故P 点是振动加强点。

【2013上海 4】做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(A)位移 (B)速度 (C)加速度 (D)回复力答案：B解析：做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度相同，位移相同，可能不同的物理量是速度，选项B 正确。

（2013上海 23）如图，在：半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm 。

将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s ，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s 2。

(取g ＝10m/s 2)答案：0.785 0.08解析：小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为=0.785s 。

由机械能守恒定律，mgH=12mv 2，在最低点处的速度为a=2v R =2gH R =0.08m/s 2。

【2013新课标Ⅱ 34（1）】（5分）如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a 、b 两个小物块粘在一起组成的。

物块在光滑水平面上左右振动 ，振幅为A0，周期为T0。

当物块向右通过平衡位置时，a 、b 之间的粘胶脱开；以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和T ，则 AA0(填“>”“<”“=”), T T0(填“>”“<”“=”).【答案】“=”、“<”【解析】（1）当a 、b 脱开后，振子离开平衡位置的最大距离不变，则振幅不变；弹簧振子的周期与振幅无关，与质量有关，由公式：2T =k 是弹簧的劲度系数，m 是小球的质量）可知质量减小，周期减小。

第十五章 机械振动一 选择题1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？( ) A. 物体在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； B. 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； C. 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零； D. 物体处负方向的端点时，速度最大，加速度为零。

解：根据简谐振动的速度和加速度公式分析。

答案选C 。

2.下列四种运动（忽略阻力）中哪一种不是简谐振动？（ ） A. 小球在地面上作完全弹性的上下跳动； B. 竖直悬挂的弹簧振子的运动； C. 放在光滑斜面上弹簧振子的运动；D. 浮在水里的一均匀球形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动。

解：A 中小球没有受到回复力的作用。

答案选A 。

3. 一个轻质弹簧竖直悬挂，当一物体系于弹簧的下端时，弹簧伸长了l 而平衡。

则此系统作简谐振动时振动的角频率为（ ）A.l gB. l gC. g lD. gl解 由kl =mg 可得k =mg /l ，系统作简谐振动时振动的固有角频率为lg m k ==ω。

故本题答案为B 。

4. 一质点作简谐振动（用余弦函数表达），若将振动速度处于正最大值的某时刻取作t =0，则振动初相ϕ为（ ）A. 2π-B. 0C. 2πD. π解 由 ) cos(ϕω+=t A x 可得振动速度为 ) sin(d d ϕωω+-==t A txv 。

速度正最大时有0) cos(=+ϕωt ，1) sin(-=+ϕωt ，若t =0，则 2π-=ϕ。

故本题答案为A 。

5. 如图所示，质量为m 的物体，由劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧连接，在光滑导轨上作微小振动，其振动频率为 ( )A. mk k 21π2=ν B. mk k 21π2+=νC. 2121π21.k mk k k +=νD. )k m(k .k k 2121π21+=ν解：设当m 离开平衡位置的位移为x ，时，劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧的伸长量分别为x 1和x 2，显然有关系x x x =+21此时两个弹簧之间、第二个弹簧与和物体之间的作用力相等。

机械行业振动力学期末考试试题第一大题：单自由度振动1.无阻尼自由振动系统，在初始时刻位移为A，速度为0，求解该振动系统的解析解。

2.阻尼比为0.2的单自由度振动系统受到正弦激励力，激励力的频率为系统固有频率的两倍，求解该振动系统的响应。

3.阻尼比为0.5的单自由度振动系统受到冲击激励力，激励力的持续时间为0.1秒，求解该振动系统的响应。

第二大题：多自由度振动1.有两个自由度的系统，求解其固有频率和模态振型。

2.有三个自由度的系统，求解其固有频率和模态振型。

3.给定一个多自由度振动系统的质量矩阵和刚度矩阵，求解其特征值和特征向量，进而得到固有频率和模态振型。

第三大题：振动测量与分析1.请列举常用的振动测量仪器，并对其原理进行简要说明。

2.振动信号的采样频率应该如何选择？请解释原因。

3.请说明振动信号的功率谱密度函数，并给出其计算公式。

4.请解释振动传感器的灵敏度是什么意思，并给出其计算公式。

第四大题：振动控制1.请说明主动振动控制和被动振动控制的区别。

2.请解释模态分析在振动控制中的作用。

3.请列举常用的振动控制方法，并对其原理进行简要说明。

第五大题：振动摆1.请列举用振动摆进行的实验，并对其原理进行简要说明。

2.请解释摇摆周期与摆长的关系，并给出相关公式。

3.一个摆长为1m的振动摆，其重力加速度为9.8m/s^2，求解其摇摆周期。

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以上是机械行业振动力学期末考试试题的内容。

希望对您的学习有所帮助！。

2009--2011中南大学考试试卷一、填空题（本题15分，每空1分）1、按不同情况进行分类，振动系统大致可分成，线性振动和（非线性振动）；（确定性振动）和随机振动；自由振动和（强迫振动）；周期振动和（瞬态振动）；（连续系统）和离散系统。

2、(惯性)元件、(弹性)元件、(阻尼)元件是离散振动系统的三个最基本元素。

3、系统固有频率主要与系统的（质量）和（刚度）有关，与系统受到的激励无关。

4、研究随机振动的方法是（概率统计），工程上常见的随机过程的数字特征有：（均值），（方差），（自相关函数）和（互相关函数）。

二、简答题（本题40分，每小题8分）1、简述机械振动的定义和系统发生振动的原因。

（10分）答：机械振动是指机械或结构在它的静平衡位置附近往复弹性运动。

振动系统发生振动的原因是由于外界对系统运动状态的影响，即外界对系统的激励或作用。

2、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。

答：实际阻尼是度量系统消耗能量的能力的物理量，阻尼系数c是度量阻尼的量；临界阻尼是c2enm ω=；阻尼比是/eccξ=（8分）3、共振具体指的是振动系统在什么状态下振动？简述其能量集聚过程？答：共振是指振动系统在激励频率约等于系统的固有频率时的振动状态。

在此过程中，激励力与阻尼力平衡，弹性力与惯性力平衡。

即动能与势能相互转化，激励力提供阻尼消耗。

4、简述线性系统在振动过程中动能和势能之间的关系。

（8分）5、简述刚度矩阵[K]中元素k ij的意义。

答：如果系统的第j个自由度沿其坐标正方向有一个单位位移，其余各个自由度的位移保持为零，为保持系统这种变形状态需要在各个自由度施加外力，其中在第i个自由度上施加的外力就是kij（8分）三、计算题（45分）3.1、（10分）求如图1所示的扭转系统的固有频率。

图13.2、（15分）如图2所示系统，轮子可绕水平轴转动，对转轴的转动惯量为I，轮缘绕有软绳，下端挂有重量为P的物体，绳与轮缘之间无滑动。

机械原理考研试题及答案题目：机械原理考研试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列关于机构自由度的计算公式中，正确的是（）。

A. F = 3(n-1)B. F = 2nC. F = 3n - 2pD. F = n - p答案：C2. 在平面四杆机构中，若两连架杆长度相等，则该机构为（）。

A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 无法确定答案：A3. 齿轮的节圆是指（）。

A. 齿轮上两个相邻齿廓的切线所形成的圆B. 齿轮上任意两个齿廓的公切线所形成的圆C. 齿轮分度圆与齿距圆之间的圆D. 齿轮上用于确定齿距的基准圆答案：D4. 机械系统动态静不平衡力是由于（）。

A. 质量不均匀分布B. 齿轮啮合误差C. 轴承摩擦D. 轴弯曲答案：A5. 在凸轮机构中，推杆的位移规律取决于（）。

A. 凸轮的轮廓曲线B. 凸轮的转速C. 推杆的质量D. 凸轮的材料答案：A二、填空题（每题2分，共10分）6. 机械效率是指_________与_________的比值。

答案：有用功；总功7. 齿轮的模数m=_________，其中d为分度圆直径，p为齿距。

答案：m = d / p8. 机械运动的基本形式包括_________、_________和平移。

答案：旋转；摆动9. 机械系统的速度波动可以通过_________来实现。

答案：飞轮10. 机械系统的等效力矩是指系统中所有力矩的_________。

答案：矢量和三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述机械系统设计中的强度计算的重要性。

答案：机械系统设计中的强度计算对于确保机械系统在使用过程中的安全性、可靠性和经济性至关重要。

强度计算可以预测机械零件在工作载荷下是否会发生破坏，从而避免因零件失效导致的事故和损失。

此外，合理的强度计算还能优化材料使用，减少不必要的成本开支，提高机械系统的整体性能。

12. 描述凸轮机构的工作原理及其在机械中的应用。

一、选择题1．(0分)[ID ：127385]关于单摆，下列说法正确的是（ ）A ．物体能被看作单摆的条件是摆动时摆角要小于5︒B ．摆角小于5︒时振动的频率与振幅无关C ．细线拉力与重力的合力提供回复力D ．摆动到最低点时摆球合力为零2．(0分)[ID ：127369]如图所示，弹簧振子在A 、B 之间做简谐运动．以平衡位置O 为原点，建立Ox 轴．向右为x 轴的正方向．若振子位于B 点时开始计时，则其振动图像为（ ）A ．B ．C ．D ．3．(0分)[ID ：127366]某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x 随时间t 变化的函数关系式为sin x A t ω=，振动图像如图所示，下列说法不正确的是（ ）A ．弹簧在第1s 末与第3s 末的长度相同B ．简谐运动的圆频率rad /s 4πω= C ．第3s 2A D ．从第3s 末到第5s 末，振子的速度方向发生变化4．(0分)[ID ：127349]如图所示，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，物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin5πt(m)。

t =0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下，t =0.3s 时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度g 取10m/s 2，空气阻力不计， 以下判断正确的是（ ）A．h=0.35 mB．简谐运动的周期是 0.2 sC．0.3 s 内物块运动的路程是 0.1 mD．t=0.35s 时，物块与小球运动方向相同5．(0分)[ID：127331]有一摆长为l的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉未被拍入）．P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为（）．A．34l B．12l C．14l D．无法确定6．(0分)[ID：127329]如图所示是在同一地点甲乙两个单摆的振动图像，下列说法正确的是A．甲乙两个单摆的振幅之比是1：3B．甲乙两个单摆的周期之比是1：2C．甲乙两个单摆的摆长之比是4：1D．甲乙两个单摆的振动的最大加速度之比是1 ：47．(0分)[ID：127322]周期为2s的简谐运动,振子在半分钟内通过的路程是60cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )A．15,2cm B．30,1cm C．15,1cm D．60,2cm8．(0分)[ID：127313]甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动，在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动．已知甲摆摆长为1 m，则乙摆的摆长为( )A．2 m B．4 mC．0.5 m D．0.25 m9．(0分)[ID：127308]某质点作简谐运动的振动图象如图所示，则（）A ．t =0.2s 时，质点速度方向沿x 正方向B ．t =0.2s 时，质点加速度方向沿x 负方向C ．0.2s-0.4s 内质点速度先减小后增大D ．0.2s-0.4s 内质点加速度先增大后减小10．(0分)[ID ：127306]一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．质点振动频率是4HzB ．第3s 末质点的位移为零C ．在10s 内质点经过的路程是10cmD ．在t =2.5s 和t =4.5s 两时刻，质点速度大小相等、方向相反11．(0分)[ID ：127303]两个做简谐运动的单摆的摆长分别为1l 和2,l 它们的位移—时间图象如图中1和2所示,由此可知1l ∶2l 等于… ( )A ．1∶3B ．4∶1C ．1∶4D ．9∶112．(0分)[ID ：127293]如图为某质点沿x 轴做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )A ．在t=4s 时质点速度最大,加速度为0B．在t=1s时,质点速度和加速度都达到最大值C．在0到1s时间内,质点速度和加速度方向相同D．在t=2s时,质点的位移沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向二、填空题13．(0分)[ID：127462]某同学做“利用单摆测重力加速度”实验，先用一个游标卡尺测量小球的直径，示数如图甲所示，则该小球的直径为________mm。