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．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，可行的是（ ）

A．适当加长摆线

B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的

C．单摆偏离平衡位置的角度要适当大一些

D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

2．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

3．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

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．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为( )

A．T=2πrGMl B．T=2πrlGM

C．T=2πGMrl D．T=2πlrGM

6．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

7．如图所示，将小球甲、乙、丙（都可视为质点）分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心A出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B到达最低点D，丙沿圆弧轨道从C点运动到D，且C点很靠近D点，如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是（ ）

A．丙球最先到达D点，乙球最后到达D点

B．甲球最先到达D点，乙球最后到达D点

C．甲球最先到达D点，丙球最后到达D点

D．甲球最先到达D点，无法判断哪个球最后到达D点

8．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

9．如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时

间内的运动，以下说法正确的是（ ）

A．C的振幅比B的大 B．B和C的振幅相等

C．B的周期为2π2Lg D．C的周期为2π1Lg

10．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( )

A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s

11．如图所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球（可视为质点），从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧．若以小球下落点为x轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为H，不计任何阻力，弹簧均处于弹性限度内；关于小球下落过程中加速度a、速度v、弹簧的弹力F、弹性势能pE变化的图像正确的是（ ）

A． B．

C． D．

12．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

13．如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在ab之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（

）

A．在1~2Tt时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大

B．从1t时刻开始计时，接下来4T内，两物块通过的路程为A

C．在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小

D．两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m，则M的振幅不变

14．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

15．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

16．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；

17．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

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，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．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

二、机械振动 实验题

21．在“利用单摆测定重力加速度”的实验中：

(1)根据单摆的周期公式，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2—l图象，就可以求出当地的重力加速度。理论上T2—l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图甲所示。

①造成图象不过坐标点的原因可能是_____。

②由图象求出的重力加速度g=_______m/s2。（取π2=9.87）

(2)某同学在实验中先测得摆线长为97.50cm，摆球直径2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，则

①该摆摆长为____cm，秒表表示读数为_____s。

②如果测得的g值偏小，可能的原因是______。

A．测摆线时摆线拉得过紧

B．实验时误将49次全振动数为50次

C．开始计时时，停表过迟按下

D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了

22．某同学利用单摆测量重力加速度.

(1)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最顶端的长度0L=96.82cm，再用螺旋测微器测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球直径