《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．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

2．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

3．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

4．甲、乙两单摆的振动图像如图所示，由图像可知

A．甲、乙两单摆的周期之比是3:2 B．甲、乙两单摆的摆长之比是2:3

C．tb时刻甲、乙两摆球的速度相同 D．ta时刻甲、乙两单摆的摆角不等

5．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

6．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示，已知单摆的摆长为l，则重力加速度g为( )

A．224lt B．22lt C．2249lt D．224lt

7．如图所示的弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，则下列说法不正确的是（ ）

A．振子的位移增大的过程中，弹力做负功

B．振子的速度增大的过程中，弹力做正功

C．振子的加速度增大的过程中，弹力做正功

D．振子从O点出发到再次回到O点的过程中，弹力做的总功为零

8．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1：3

B．甲乙两个单摆的周期之比是1：2

C．甲乙两个单摆的摆长之比是4：1

D．甲乙两个单摆的振动的最大加速度之比是1 ：4

9．如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的

高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半．则碰撞后

A．摆动的周期为56T

B．摆动的周期为65T

C．摆球最高点与最低点的高度差为0.3h

D．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h

10．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．

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．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（ ）

A．甲的速度为零时，乙的速度最大

B．甲的加速度最小时，乙的速度最小

C．任一时刻两个振子受到的回复力都不相同

D．两个振子的振动频率之比f甲：f乙=1：2

E.两个振子的振幅之比为A甲：A乙=2：1

13．某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x＝Asin ωt，振动图象如图所示，则（ ）

A．弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同

B．简谐运动的频率为18Hz

C．第3 s末，弹簧振子的位移大小为22A

D．第3 s末与第5 s末弹簧振子的速度方向相同

E.第5 s末，振子的加速度与速度方向相同

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

15．一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知( )

A．频率是2Hz

B．振幅是5cm

C．t＝1.7s时的加速度为正，速度为负

D．t＝0.5s时，质点所受合外力为零

E.t＝0.5s时回复力的功率为零

16．下列说法中正确的有（ ）

A．简谐运动的回复力是按效果命名的力

B．振动图像描述的是振动质点的轨迹

C．当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大

D．两个简谐运动：x1＝4sin (100πt＋3) cm和x2＝5sin (100πt＋6) cm，它们的相位差恒定

17．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T，则( )

A．若tT，则t时刻和tt时刻振子运动的加速度一定大小相等

B．若2Tt，则t时刻和tt时刻弹簧的形变量一定相等

C．若t时刻和tt时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，则t一定等于2T的奇数倍

D．若t时刻和tt时刻振子运动速度的大小相等，方向相同，则t一定等于2T的整数倍

18．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等，则( )

A．甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cm

B．甲、乙两个振子的相位差总为π

C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值

D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大

19．如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上．已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期2mTk，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是________．

A．物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍

B．物块甲的振幅等于物块乙的振幅

C．物块甲的最大速度是物块乙最大速度的12

D．物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍

E.物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍

20．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

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）测得摆线长l0，小球直径D，小球完成n次全振动的时间为t，则实验测得的重力加速度的表达式g=___

（2）实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是（_____）

A．把摆线的长度l0当成了摆长

B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线变长

C．测量周期时，误将摆球（n-l）次全振动的时间t记成了n次全振动的时间

D．摆球的质量过大

（3）如图所示，停表读数为___s．

（4）同学因为粗心忘记测量摆球直径，实验中将悬点到小球下端的距离作为摆长l，测得

多组周期T和l的数据，作出2lT图象，如图所示．则该小球的直径是___cm (保留一位小数)；实验测得当地重力加速度大小是___m/s2 (取三位有效数字)．

22．物理实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验．

（1）实验室有如下器材可供选用：

A．长约1 m的细线

B．长约1 m的橡皮绳

C．直径约为2 cm的均匀铁球

D．直径约为5 cm的均匀木球

E．秒表

F．时钟

G．最小刻度为毫米的刻度尺

实验小组的同学需要从上述器材中选择________（填写器材前面的字母）．

（2）下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点O为计时起点，A、B、C、D均为30次全振动的图象，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________（填字母代号）．

A． B．

C． D．

（3）某同学利用单摆测重力加速度，测得的g值与真实值相比偏大，可能的原因是________．

A．测摆长时记录的是摆线的长度

B．开始计时时，秒表过早按下

C．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了

D．实验中误将29次全振动数记为30次

23．某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_________选填选项前的字母）