人教版高中物理选修34第十一章《机械振动》单元检测题(解析版)
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人教版高中物理选修34第十一章《机械振动》单元检测题(解析版)
一、单项选择题
1.关于简谐运动,以下说法正确的选项是( )
A. 简谐运动一定是水平方向的运动
B. 一切的振动都可以看作是简谐运动
C. 物体做简谐运动时的轨迹线一定是正弦曲线
D. 只需振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动
2.一个做简谐运动的物体,每次有相反的动能时,以下说法正确的选项是( )
A. 具有相反的速度
B. 具有相反的势能
C. 具有相反的回复力
D. 具有相反的位移
3.以下说法中正确的选项是( )
A. 假定t1、t2两时辰振植物体在同一位置,那么t2-t1=T
B. 假定t1、t2两时辰振植物体在同一位置,且运动状况相反,那么t2-t1=T
C. 假定t1、t2两时辰振植物体的振动反向,那么t2-t1=
D. 假定t2-t1=,那么在t1、t2时辰振植物体的振动反向
4.如下图,两段润滑圆弧轨道半径区分为R1和R2,圆心区分为O1和O2,所对应的圆心角均小于5°,在最低点O平滑衔接.M点和N点区分位于O点左右两侧,距离MO小于NO.现区分将位于M点和N点的两个小球A和B(均可视为质点)同时由运动释放.关于两小球第一次相遇点的位置,以下判别正确的选项是( )
A. 恰恰在O点 B. 一定在O点的左侧
C. 一定在O点的右侧
D. 条件缺乏,无法确定
5.如下图为某质点做简谐运动的振动图象.那么关于该质点的振动状况,以下说法正确的选项是( )
A. 周期T=0.1 s
B. 振幅A=0.4 m
C. 0.1 s末质点运动速度为0
D. 0.2 s末质点回到平衡位置
6.关于机械振动的位移战争衡位置,以下说法中正确的选项是( )
A. 平衡位置就是物体振动范围的中心位置
B. 机械振动的位移总是以平衡位置为终点的位移
C. 机械振动的物体运动的路程越大,发作的位移也越大
D. 机械振动的位移是指振植物体偏离平衡位置最远时的位移
7.如下图,一升降机在箱底装有假定干弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中缀裂,疏忽摩擦力,那么升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的运动进程中( )
A. 升降机的速度不时减小
B. 升降机的减速度不时变大
C. 升降机的减速度最大值等于重力减速度值
D. 升降机的减速度最大值大于重力减速度值
8.如下图为一个水平方向的弹簧振子,小球在MN间做简谐运动,O是平衡位置.关于小球的运动状况,以下描画正确的选项是( )
A. 小球经过O点时速度为零
B. 小球经过M点与N点时有相反的减速度
C. 小球从M点向O点运动进程中,减速度增大,速度增大
D. 小球从O点向N点运动进程中,减速度增大,速度减小
9.如下图为一弹簧振子做简谐运动的振动图象,依据图象可以判别( )
A.t1时辰和t2时辰振子位移大小相等、方向相反,且(t2-t1)一定等于 B.t2时辰和t3时辰速度大小相等、方向相反
C.t2时辰和t4时辰减速度大小相等、方向相反
D.t1时辰和t3时辰弹簧的长度相等
10.如图甲是演示简谐运动图象的装置,当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时,摆动着的漏斗中漏出的沙在板上构成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系,板上直线OO′代表时间轴.图乙是一次实验中用同一个摆长不变的摆做出的两组操作构成的曲线,假定板N1和N2拉动速度用v1和v2表示,板N1和N2上曲线所代表的摆动周期用T1和T2表示,那么( )
A.T1=2T2 B. 2T1=T2 C.v1=2v2 D. 2v1=v2
11.以下几种说法中正确的选项是( )
A. 只需是机械振动,就一定是简谐运动
B. 简谐运动的回复力一定是物体在振动方向所受的合力
C. 简谐运植物体所受的回复力总是对物体做正功
D. 简谐运植物体所受的回复力总是对物体做负功
12.如下图,处于竖直向下的匀强电场中的摆球,质量为m,半径为r,带正电荷,用长为L的细线把摆球吊在悬点O处做成单摆,那么这个单摆的周期为( )
A.T=2π
B.T=2π
C. 大于T=π
D. 小于T=2π
二、多项选择题
13. 如下图,A、B区分为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中,位置A为摆球摆动的最洼位置,虚线为过悬点的竖直线,以摆球最低位置为重力势能的零点,那么摆球在摆动进程中( )
A. 位于B处时动能最大 B. 位于A处时势能最大
C. 在位置A的势能大于在位置B的势能
D. 在位置B的机械能大于在位置A的机械能
14. 应用如下图的单摆测定重力减速度的实验中,周期为T.以下说法正确的选项是( )
A. 测量摆长的方法:用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长
B. 把摆球质量添加一倍,那么测出的周期T变小
C. 此摆由O→B运动的时间为
D. 如测出的摆长l=1.00 m、周期T=2.00 s,那么该地的重力减速度g=9.86 m/s2
15. 单摆测重力减速度实验中,测得的g值偏大,能够的缘由是( )
A. 先测出摆长l,后把单摆悬挂起来
B. 摆线上端未结实地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度添加了
C. 摆球不在同一竖直平面内运动,成为圆锥摆运动
D. 测周期时,当摆球经过最低点时启动秒表并数〝1〞,数到摆球第40次经过平衡位置时按下秒表,读出时间t,得周期T=
16. 如下图是某质点做简谐运动的振动图象,试依据图象判别以下说法正确的选项是( )
A. 该质点的振幅为10 cm
B. 质点振动在P时,振动方向沿y轴负向
C. 质点振动在Q时,振动的减速度方向沿y轴正向
D. 质点振动从P至Q进程中,路程大于9.5 cm
17. 用两根完全一样的弹簧和一根细线将甲、乙两滑块连在润滑的水平面上.线上有张力,甲的质量大于乙的质量,如下图,当线突然断开后,两滑块都末尾做简谐运动,在运动进程中( )
A. 甲的振幅一定等于乙的振幅
B. 甲的振幅一定小于乙的振幅
C. 甲的最大速度一定大于乙的最大速度 D. 甲的最大速度一定小于乙的最大速度
三、实验题
18.某同窗在〝用单摆测重力减速度〞的实验中停止了如下的操作;
(1)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示,摆球直径为______cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,经过计算失掉摆长L.
(2)用秒表测量单摆的周期,当单摆摆动动摇且抵达最低点时末尾计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期T=______s(结果保管三位有效数字).
(3)测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2-L图象如图丙,此图线斜率的物理意义是______.
A.gB.C.D.
(4)与重力减速度的真实值比拟,发现测量结果偏大,剖析缘由能够是________.
A.振幅偏小
B.在单摆未悬挂之前先测定其摆长
C.将摆线长当成了摆长
D.末尾计时误记为n=1
19.为了研讨弦的振动频率,设计了下面的实验:将n根相反的弦一端固定,在另一端系着不同质量的小物体,让其自然下垂,使弦绷紧,做成如图(a)所示的装置.用工具拨动弦A、B的中点,使其振动,停止实验,研讨其振动频率f与小物体质量m及弦的长度L的关系.详细做法是:只让m或只让L变化,测定振动频率f,失掉图(b)所示的两个图象.
(1)下面实验所采用的实验方法是________.
A.对比实验法 B.物理模型法
C.等效替代法 D.控制变量法
(2)依据下面的实验及两个图象,你以为表示频率f的式子应该如写?
请从下面四个选项中(k为常数),选出最能够的为________.(填字母代号)
A.f=k·B.f=k· C.f=k·D.f=k·.
四、计算题
20.如下图,将质量为mA=100 g的平台A衔接在劲度系数k=200 N/m的弹簧上端,弹簧下端固定在地上,构成竖直方向的弹簧振子,在A的上方放置mB=mA的物块B,使A、B一同上下振动,弹簧原长为5 cm.A的厚度可疏忽不计,g取10 m/s2求:
(1)当系统做小振幅简谐振动时,A的平衡位置离空中C多高?
(2)当振幅为0.5 cm时,B对A的最大压力有多大?
(3)为使B在振动中一直与A接触,振幅不能超越多大?为什么?
21.〝嫦娥二号〞载人飞船的成功发射,标志着我国航天技术新的打破.假设宇航员将在空中上校准的摆钟拿到月球上去.(g月=)
(1)假定此钟在月球上记载的时间是1 h,那么实践的时间是多少?
(2)假定要在月球上使该钟与在空中上时一样准,摆长应如何调理?
答案解析
1.【答案】D
【解析】物体的简谐运动并不一定只在水平方向发作,各个方向都有能够发作,A错;简谐运动是最复杂的振动,B错;物体做简谐运动时的轨迹线并不一定是正弦曲线,C错;假定物体振动的图象是正弦曲线,那么其一定做简谐运动,D对.
2.【答案】B
【解析】在一个周期内动能相反的时辰有四个,但是由于速度和力还有位移具有矢量性,所以三项能够方向会不同,故只要B选项正确.
3.【答案】D
【解析】假定t1、t2如下图,那么t2-t1≠T,故A错误.
如下图,与t1时辰在同一位置且运动状况相反的时辰有t2、t2′……等.故t2-t1=nT(n=1、2、3……),故B错误.同理可判别C错误,D正确.
4.【答案】C
【解析】据题意,两段润滑圆弧所对应的圆心角均小于5°,把两球在圆弧上的运动看做等效单摆,等效摆长等于圆弧的半径,那么M、N两球的运动周期区分为: TM=2π,TN=2π,
两球第一次抵达O点的时间区分为:tM=TM=,tN=TN=,
由于R1<R2,那么tM<tN,故两小球第一次相遇点的位置一定在O点的右侧.
5.【答案】D
【解析】
6.【答案】B
【解析】平衡位置是物体原来运动时的位置,所以应与受力有关,与能否为振动范围的中心位置有关,A错误;振动位移是以平衡位置为终点指向质点所在位置的有向线段,振动位移随时间而变,振子偏离平衡位置最远时,振植物体的振动位移最大,B正确,C、D错误.
7.【答案】D
【解析】从弹簧接触空中末尾剖析,升降机做简谐运动(简化为如图中小球的运动),
在升降机从A→O的运动进程中,速度由v1增大到最大vm,减速度由g减小到零,当升降机运动到A的对称点A′(OA=OA′)时,速度也变为v1(方向竖直向下),减速度为g(方向竖直向上),升降机从O→A′的运动进程中,速度由最大vm减小到v1,减速度由零增大到g,从A′点运动到最低点B的进程中,速度由v1减小到零,减速度由g增大到a(a>g),故答案为D.