《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．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

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

4．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

5．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

6．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

7．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，下列说法中不正确的是（ ）

A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为8sin(π)cmxt

B．单摆的摆长约为1.0m

C．从2.5st到3.0st的过程中，摆球的重力势能逐渐增大

D．从2.5st到3.0st的过程中，摆球所受回复力逐渐减小

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．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．如图所示，一根不计质量的弹簧竖直悬吊铁块M，在其下方吸引了一磁铁m，已知弹簧的劲度系数为k，磁铁对铁块的最大吸引力等于3mg，不计磁铁对其它物体的作用并忽略阻力，为了使M和m能够共同沿竖直方向作简谐运动，那么 （

）

A．它处于平衡位置时弹簧的伸长量等于2Mmgk

B．振幅的最大值是2Mmgk

C．弹簧弹性势能最大时，弹力的大小等于2Mmg

D．弹簧运动到最高点时，弹簧的弹力等于0

11．如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，现将一个质量也为m的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物体B对地面的最小弹力为mg2，则以下说法正确的是（ ）

A．简谐运动的振幅为2.5mg/k

B．C和A相碰后立即减速向下运动

C．B对地面的最大弹力为5.5mg

D．若C物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置会更低

12．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

13．如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则( )

A．此单摆的固有周期约为2s

B．此单摆的摆长约为1m

C．若摆长增大，单摆的固有频率增大

D．若摆长增大，共振曲线的峰将右移

14．如图甲为竖直弹簧振子，物体在A、B之间做简谐运动，O点为平衡位置，A点为弹簧的原长位置，从振子经过A点时开始计时，振动图象如图乙所示，下列说法正确的是

A．t=1s时，振子加速度最大

B．t=2s时，弹簧弹性势能最大

C．t=1s和t=2s两个时刻，弹簧弹性势能相等

D．t=3s时，振子经过O点向上运动

E.t=4s时，振子加速度大小为g

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．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是（ ）

A．列车的危险速率为40/ms

B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象

C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的

D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行

17．如图所示，用绝缘细线悬挂的单摆，摆球带正电，悬挂于O点，摆长为l，当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场，磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里，A，B点分别是最大位移处．下列说法中正确的是( )

A．A点和B点处于同一水平面

B．A点高于B点

C．摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等

D．单摆的振动周期仍为2lTg

E.单摆向右或向左摆过D点时，线上的拉力大小相等

18．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

19．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

20．如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v，方向向下，动能为Ek。下列说法错误的是（ ）

A．如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2~t1的最小值小于2T

B．如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2~t1的最小值为T

C．物块通过O点时动能最大

D．当物块通过O点时，其加速度最小

二、机械振动 实验题

21．实验小组的同学们用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．

①选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图__________中所示的固定方式．

②将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是：__________（选填选项前的字母）．

A．测出摆线长作为单摆的摆长．

B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动．

C．在摆球经过平衡位置时开始计时．

D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期．

③甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量．你认为横坐标所代表的物理量是____（选填“2l”“ l”或其他），若图线斜率为k，则重力加速度g=____（用k表示）．

22．利用如图1所示的装置做“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