《机械振动》单元测试题含答案.docx

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《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．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

B．振幅的最大值是

C．弹簧弹性势能最大时，弹力的大小等于

D．弹簧运动到最高点时，弹簧的弹力等于0

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．时刻钢球处于超重状态

B．时刻钢球的速度方向向上

C．时间内钢球的动能逐渐增大

D．时间内钢球的机械能逐渐减小

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．如图所示，水平方向的弹簧振子振动过程中，振子先后经过a、b两点时的速度相同，且从a到b历时0.2s，从b再回到a的最短时间为0.4s，，c、d为振子最大位移处，则该振子的振动频率为（　　）

A．1HzB．1.25Hz

C．2HzD．2.5Hz

8．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

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=0.2s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．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．沿某一电场方向建立轴，电场仅分布在dxd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qE0d

C．动能与电势能之和的最大值是qE0d

D．一个周期内，在x0区域的运动时间t2

13．如图所示,弹簧下端挂一质量为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,弹簧正好为原长,则物体在振动过程中（）

A．物体在最低点时的弹力大小应为2mg

B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变

C．弹簧的最大弹性势能等于2mgA

D．物体的最大动能应等于mgA

14．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

15．一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

16．一个质点沿直线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

17．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T，则　　

A．若，则t时刻和时刻振子运动的加速度一定大小相等

B．若，则t时刻和时刻弹簧的形变量一定相等

C．若t时刻和时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，则一定等于的奇数倍

D．若t时刻和时刻振子运动速度的大小相等，方向相同，则一定等于的整数倍

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．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．时，振子位于N点

D．时，振子具有最大加速度

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．

（1）做“用单摆测定重力加速度”的实验,下述说法中正确的是（_______）

A．测量摆长时,应先将单摆放置在水平桌面上,然后用力拉紧摆线测量悬点到球心的距离

B．单摆的偏角不要超过5°,当摆球运动到两侧位置时迅速按下秒表开始计时

C．为了精确测量单摆的周期,起码要测量小球作100次全振动所用的时间

D．如果小球的重心不在中心,通过一定方法也能精确测定重力加速度

（2）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时,他先测得摆线长为97.50cm，然后用游标卡尺测量小钢球直径,读数如图甲所示,则

①游标卡尺的读数为_________mm．

②该单摆的摆长为_____cm．

③该同学由测量数据作出图线（如图乙所示），根据图线求出重力加速度____m/s2（保留3位有效数字）．

④如果测出的g值偏小，可能的原因是____．

A．测量摆线长时，线拉得过紧

B．摆线上端没有固定，振动中出现松动，使摆线变长了

C．开始计时时，秒表按下迟了

D．实验中误将49次全振动记为50次

22．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

23．某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．

（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示．这样做的目的是________（填字母代号）．

A．保证摆动过程中摆长不变

B．可使周期测量得更加准确

C．需要改变摆长时便于调节

D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

（2）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低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为_______mm，单摆摆长为________m．

（3）下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知，，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）．

24．用单摆测定重力加速度的实验装置如下图1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）在该实验中,单摆的摆角φ应________,从摆球经过________开始计时,测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测出摆球的直径为d．用上述物理量的符号写出测出的重力加速度的一般表达式为g=________．

（3）某同学在实验中，先测得悬点O到小球下端距离为97.50cm，摆球直径2.00cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如右图所示，则该摆摆长为__cm，停表表示读数为____s．

（4）用多组实验数据做出T2﹣L图象，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2﹣L图线的示意图如图2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