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

A．弹簧在第1s末与第5s末的长度相同

B．简谐运动的频率为

Hz

C．第3s末，弹簧振子的位移大小为

A

D．第3s末与第5s末弹簧振子的速度方向相同

E.第5s末，振子的加速度与速度方向相同

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:

2B．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2m和1m

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=sin

t（cm）

D．t＝2s时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值

6．下列叙述中符合物理学史实的是（）

A．伽利略发现了单摆的周期公式

B．奥斯特发现了电流的磁效应

C．库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律

D．牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论

7．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

8．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．

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2π

D．C的周期为2π

10．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

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．如图所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动

已知物体A的质量为m，物体B的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，振幅为L，弹簧始终处于弹性限度内

下列说法中正确的是

A．物体B从P向O运动的过程中，A、B之间的摩擦力对A做正功

B．物体B处于PO之间某位置时开始计时，经

时间，物体B通过的路程一定为L

C．当物体B的加速度为a时开始计时，每经过T时间，物体B的加速度仍为a

D．当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于

13．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；

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

时刻的动能等于

时刻的动能

B．摆球

时刻的势能等于

时刻的势能

C．摆球

时刻的机械能等于

时刻的机械能

D．摆球

时刻的机械能大于

时刻的机械能

15．一个质点沿直线ab在平衡位置O附近做简谐运动.若从质点经O点时开始计时，经过5s质点第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是（）

A．6sB．4sC．22sD．8s

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

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

B．它们的振幅不能大于

C．它们的最大加速度不能大于

D．它们的最大加速度不能大于

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，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

二、机械振动实验题

21．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1m的细线

B．长约1m的橡皮绳

C．直径约2cm的均匀铁球

D．直径约5cm的均匀木球

E.秒表

F.时钟

G.10分度的游标卡尺

H.最小刻度为毫米的米尺

用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择__________（填写器材前面的字母）。

（2）用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为_________mm。

（3）将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂。

用米尺测量摆线长度为l。

小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t请写出重力加速度的表达式g=______。

（用l,d,n,t表示）

（4）正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：

此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_________________________（写出一条即可）。

22．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）

A． 长度为1m左右的细线 

B． 长度为30cm左右的细线

C． 直径为1.8cm的塑料球

D． 直径为1.8cm的铁球

（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=________ （用L、n、t表示）

（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．

请计算出第3组实验中的T=________ s，g=________ 

（4）用多组实验数据做出

图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的

图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是 （选填选项前的字母）．

A． 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B． 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C． 图线c对应的g值小于图线b对应的g值

（5）某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为

和

时，测得相应单摆的周期为

、

，由此可得重力加速度g=________ （用

、

、

、

表示）．

23．小雷在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.20cm；用20分度的游标卡尺测得小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间．则

（1）小球直径为_________c