《机械振动》单元测试题含答案(1)

《机械振动》单元测试题含答案(1)

一、机械振动 选择题

1．做简谐运动的水平弹簧振子，振子质量为m，最大速度为v，周期为T，则下列说法正确的是（ ）

A．从某时刻算起，在2T 的时间内，回复力做的功一定为零

B．从某一时刻算起，在2T的时间内，速度变化量一定为零

C．若Δt＝T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻，振子运动的速度一定相等

D．若Δt＝2T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻，弹簧的形变量一定相等

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，一端固定于天花板上的一轻弹簧，下端悬挂了质量均为m的A、B两物体，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。已知弹簧的劲度系数为k，则下列说法中正确的是（ ）

A．细线剪断瞬间A的加速度为0

B．A运动到最高点时弹簧弹力为mg

C．A运动到最高点时，A的加速度为g

D．A振动的振幅为2mgk

4．如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ，

A．若t时刻和()tt时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t一定等于2T的整数倍

B．若2Tt，则在t时刻和()tt时刻弹簧的长度一定相同

C．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力

D．当整体离开平衡位置的位移为x时，物块与木板间的摩擦力大小等于mkxmM

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．如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（ ）

A．1t时刻钢球处于超重状态

B．2t时刻钢球的速度方向向上

C．12~tt时间内钢球的动能逐渐增大

D．12~tt时间内钢球的机械能逐渐减小

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．如右图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知( )

A．振子的振动周期等于t1

B．在t＝0时刻，振子的位置在a点

C．在t＝t1时刻，振子的速度为零

D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动

9．如图所示，为一质点做简谐运动的振动图像，则（ ）

A．该质点的振动周期为0.5s

B．在0~0.1s内质点的速度不断减小

C．t=0.2 s时，质点有正方向的最大加速度

D．在0.1s~0.2s内，该质点运动的路程为10cm

10．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

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．如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是( )

A．振动周期为5 s

B．振幅为8 cm

C．第2 s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值

D．第3 s末振子的速度为正向的最大值

E.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动

13．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

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．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

16．一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

17．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

18．如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为5sin10cm2xt．下列说法正确的是（ ）

A．MN间距离为5cm

B．振子的运动周期是0.2s

C．0t时，振子位于N点

D．0.05ts时，振子具有最大加速度

19．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．

20．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．

二、机械振动 实验题

21．用单摆测定重力加速度的实验中：

（1）应选用下列器材中的（_________）

（A）半径 1cm 的木球 （B）半径 1cm 的实心钢球 （C）1m 左右的细线

（D）30cm 左右的细线 （E）秒表、三角板、米尺

（2）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，其中对提高测量结果精确度有利的是（_________）

A．适当加长摆线

B．单摆偏离平衡位置的角度不能太大

C．质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的

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

（3）一端固定在房顶的一根细线垂到三楼窗沿下，某同学为了测量窗的上沿到房顶的高度， 在线的下端系了一小球，发现当小球静止时，细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触。打开窗子，让小球在垂直于窗口的竖直平面内摆动，如图所示。

①为了测小球摆动的周期，他打开手机里的计时器，在某次小球从窗外向内运动到达最低点时数 1，同时开始计时，随后每次小球从外向内运动到最低点依次数 2、3、4…，数到 n

时， 手机上显示的时间为 t，则小球摆动的周期 T 为_______；

②该同学用钢卷尺测量出摆动中小球球心到窗上沿的距离，测得 50cm.又测出小球摆动的周期是 4.5s，当地的重力加速度为 9.8m/s2，则窗的上沿到房顶的高度约为_______.

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）．