机械振动试题含答案.docx

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机械振动试题含答案

机械振动试题（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．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

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

时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则

一定等于

的整数倍

B．若

，则在t时刻和

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

5．用图甲所示的装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度，用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。

物体带动纸带一起向左运动时，让单摆小幅度前后摆动，于是在纸带上留下如图所示的径迹。

图乙为某次实验中获得的纸带的俯视图，径迹与中央虚线的交点分别为A、B、C、D，用刻度尺测出A、B间的距离为x1；C、D间的距离为x2。

已知单摆的摆长为L，重力加速度为g，则此次实验中测得的物体的加速度为（）

A．

B．

C．

D．

6．如图所示，弹簧的一端固定，另一端与质量为

的物体

相连，质量为

的物体

放在

上，

．

、

两物体一起在光滑水平面上的

、

之间做简谐运动，运动过程中

、

之间无相对运动，

是平衡位置．已知当两物体运动到

时，弹簧的弹性势能为

，则它们由

运动到

的过程中，摩擦力对

所做的功等于（）

A．

B．

C．

D．

7．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

8．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．

B．

C．

D．

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

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

，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．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

D．可能

E.一定

13．一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

14．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

15．如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是

A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等

B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等

C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同

D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置

16．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

17．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

18．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，下列说法中正确的是（　　）

A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为

B．单摆的摆长约1m

C．从

到

的过程中，摆球的重力势能逐渐增大

D．从

到

的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小

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

，式中

为振子的质量，

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

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，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

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

二、机械振动实验题

21．在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。

（1）安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______（用d、l表示）；

（2）摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。

停止计时的秒表如图所示，其读数为________s，该单摆的周期为T=________s（周期要求保留三位有效数字）；

（3）计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________；

A．将摆球经过最低点的次数n计少了

B．计时开始时，秒表启动稍晚

C．将摆线长当成了摆长

D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长

（4）正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。

由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。

22．在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=

。

只要测出多组单摆的摆长

和运动周期T，作出T2-

图象，就可以求出当地的重力加速度。

理论上T2-

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

2=9.87）

（3）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．先测摆长，再测周期，在测周期时，上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了

C．开始计时时，停表过迟按下

D．实验时误将49次全振动数为50次

23．如图是利用DIS完成“用单摆测定当地重力加速度”实验．实验时，先量出摆球的半径与摆线的长度．单摆摆动后，点击“记录数据”．摆球每经过平衡位置时记数1次，第1次记为“0”，当记数为“50”时，点击“停止记录”，显示时间为

．

（1）则该单摆振动周期为______________．

（2）图示摆线上端的悬点处，用两块木片夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将木片夹紧，是为了（_______）

A．便于测量单摆周期

B．便于测量摆长时拉紧摆线

C．保证摆动过程中摆长不变

D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

（3）若某组同学误以摆线的长度

作为纵坐标，以单摆周期的平方

作为横坐标，作出

的图像．其他操作测量都无误，则作出的图线是上图中的_________（选填“1”、“2”或“3”）．

（4）现发现三组同学作出的图线分别是1、2和3，但测出的斜率都为

，是否可以根据斜率求出当地的重力加速度？

___________．（若不可以求出，填“否”；若可以求出，请填重力加速度的表达式）．

24．在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：

（1）下列给出的材料中应选择______作为摆球与摆线，组成单摆。

A．木球

B．铁球

C．柔软不易伸长的丝线

D．粗棉线

（2）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列措施中必要的或做法正确的是________。

A．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些

B．摆线长应远远大于摆球直径

C．摆球应选择密度较大的实心金属小球

D．用停表测量周期时，应测量单摆20~30次全