选修34各章节同步练习.docx

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选修34各章节同步练习

第十一章机械振动

1简谐运动

1．物体在方向总指向_________________的回复力作用下的运动，叫简谐运动。

回复力可以是某一个力，也可以是____________________或____________________。

2．做简谐运动的物体，当它的速度减小时，回复力_____________，加速度_____________，位移______________。

（填“不变”、“增大”或“减小”）

3．水平弹簧振子的质量为2kg，当它运动到距平衡位置左侧2cm处时受到的回复力大小为4N，则当它运动到距平衡位置右侧4cm处时的加速度大小为____________，方向____________。

4．简谐运动是（）

A．匀速直线运动B．匀加速运动C．匀变速运动D．变加速运动

5．关于回复力，下列说法正确的是（）

A．回复力一定是物体受到的合外力

B．回复力就是弹簧的弹力

C．回复力是根据力的作用效果来命名的

D．回复力的方向总是指向平衡位置

6．弹簧振子每次通过同一位置时，不变的物理量是（）

A．位移B．速度C．加速度D．动能

7．做简谐运动的质点在通过平衡位置时，在下列物理量中，具有最大值的是（）

A．回复力B．加速度C．速度D．位移

8．一质点做简谐运动，当位移为正的最大值时，质点的（）

A．速度为正的最大值，加速度为零B．速度为负的最大值，加速度为零

C．速度为零，加速度为正的最大值D．速度为零，加速度为负的最大值

9．关于简谐运动受力和运动的特点，下列说法中正确的是（）

A．回复力的方向总指向平衡位置

B．物体越接近平衡位置，加速度越大

C．物体速度的方向跟离开平衡位置的位移的方向总是相同的

D．物体的加速度的方向跟速度的方向有时相同，有时相反

10．如图所示，弹簧振子在由A点运动到O点（平衡位置）的过程中，（）

A．做加速度不断减小的加速运动

B．做加速度不断增大的加速运动

C．做加速度不断减小的减速运动

D．做加速度不断增大的减速运动

11．关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是（）

A．位移减小时，加速度增大，速度增大

B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同

C．物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反

D．物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动

12．下表中给出的是做简谐运动物体的位移x或速度v与时刻的对应关系，T是振动的周期，则下列选项中正确的是（）

0

T

T

T

T

甲

零

正向最大

零

负向最大

零

乙

零

负向最大

零

正向最大

零

丙

正向最大

零

负向最大

零

正向最大

丁

负向最大

零

正向最大

零

负向最大

A.若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB.若乙表示位移x，则丙表示相应的速度v

C.若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD.若丁表示位移x，则甲表示相应的速度v

13．如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于（）

A．0

B．kx

C．

D．

14．如图所示，一质量为M的无底木箱，放在水平地面上，一轻质弹簧一端悬于木箱的上边，另一端挂着用细线连接在一起的两物体A和B，质量均为m，剪断A、B间的细线后，A做简谐运动，求当A振动到最高点时，木箱对地面的压力大小。

2简谐运动的描述

1．一个做简谐运动的物体，从平衡位置开始计时，经历10s测得物体通过了200cm的路程，已知物体的振动频率为2Hz，则该振动的振幅为______________；另一个物体作简谐运动，在24s共完成60次全振动，其振动周期为______________，频率为______________。

2．一个做简谐运动的质点，其振幅是4cm，频率是2.5Hz，若从平衡位置开始经过2s，质点完成了_____________次全振动，质点的位移为_____________，通过的路程是_____________。

3．同一个弹簧振子分别被两次拉离平衡位置5cm和1cm处放手，使它们都做简谐运动，则前后两次振幅之比为_____________，周期之比为_____________，回复力的最大值之比为_____________，最大加速度之比为_____________。

4．某质点做简谐运动，从质点经过某一位置时开始计时，则（）

A．当质点再次经过此位置时，经历的时间为一个周期

B．当质点的速度再次与零时刻的速度相同时，经过的时间为一个周期

C．当质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时，经过的时间为一个周期

D．以上三种说法都不对

5．如图所示，弹簧振子以O为平衡位置在B、C间做简谐运动，则（）

A．从B→O→C为一次全振动

B．从O→B→O→C为一次全振动

C．从C→O→B→O→C为一次全振动

D．从D→C→D→O→B为一次全振动

6．在上题中的弹簧振子，若BC=5cm，则下列说法中正确的是（）

A．振幅是5cm

B．振幅是2.5cm

C．经3个全振动时振子通过的路程是30cm

D．不论从哪个位置开始振动，经两个全振动，振子的位移都是零

7．下列关于简谐运动的周期、频率、振幅的说法正确的是（）

A．振幅是矢量，方向是从平衡位置指向最大位移处

B．周期和频率的乘积是个常数

C．振幅增大，周期也必然增大，而频率减小

D．弹簧振子的频率只由弹簧的劲度系数决定

8．一弹簧振子的振动周期为0.20s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过1.78s时，振子的运动情况是（）

A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动

C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动

9．一个做简谐运动的物体，频率为25Hz，那么它从一侧最大位移的中点D，振动到另一侧最大位移的中点C所用的最短时间，下面说法中正确的是（）

A．等于0.01sB．小于0.01s

C．大于0.01sD．小于0.02s大于0.01s

10．质点沿直线以O为平衡位置做简谐运动，A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点，A、B相距10cm，质点从A到B的时间为0.1s，从质点到O点开始计时，经0.5s，则下述说法中正确的是（）

A．振幅为10cmB．振幅为20cm

C．通过路程50cmD．质点位移为50cm

11．弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度相等，且从a点运动到b点最短历时为0.2s，

从b点再到b点最短历时0.2s，则这个弹簧振子的振动周期和频率分别为（）

A．0.4s，2.5HzB．0.8s，2.5Hz

C．0.4s，1.25HzD．0.8s，1.25Hz

12．如图所示，弹簧振子在BC间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为10cm，B→C运动时间为1s，则（）

A．从O→C→O振子做了一次全振动

B．振动周期为1s，振幅为10cm

C．经过两次全振动，通过的路程为20cm

D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm

13．弹簧振子以O点平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20cm，某时刻振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，求：

（1）振动的周期和频率；

（2）振子在5s内通过的路程。

14．一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，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，求该质点的振动周期。

3简谐运动的回复力和能量

1．做简谐运动的物体所需的回复力大小与物体的位移大小成____________，方向总指向____________，与位移方向____________。

2．做简谐运动的弹簧振子，当位移减小时，是____________能转化为____________能；当加速度增大时，是____________能转化为____________能。

3．一弹簧振子质量为m，振子运动的最大速度为v，则该弹簧振子的能量为____________，当振子的加速度最大时，弹簧的弹性势能为____________。

4．如图所示为一单摆做简谐运动的图象，在图示时间范围内回答下列问题：

（1）与0.4s时的位移相同所对应的时刻有：

___________________；

（2）与0.4s时的加速度相同所对应的时刻有：

_________________；

（3）与0.4s时的速度相同所对应的时刻有：

___________________；

（4）与0.4s时的动能相同所对应的时刻有：

___________________；

（5）与0.4s时的势能相同所对应的时刻有：

___________________；

5．做简谐运动的弹簧振子，每次经过同一位置（不包括最大位移和平衡位置）时（）

A．速度相同B．加速度相同

C．动能相同D．势能相同

6．一个弹簧振子做简谐运动时，所具有的能量与下列哪个物理量是有关的（）

A．周期B．振幅C．振子质量D．频率

7．自由摆动的秋千，振动的振幅越来越小，下列说法中正确的是（）

A．机械能守恒B．能量正在消失

C．总能量守恒，机械能减少D．只有动能和势能的相互转化

8．做简谐运动的物体，在运动到最大位移时，具有最大值的物理量是（）

A.回复力B.速度C.动能D.势能

9．关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有（）

A．等于在平衡位置时振子的动能

B．等于在最大位移时弹簧的弹性势能

C．等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和

D．位移越大振动能量也越大

10．下列说法正确的有（）

A．阻尼振动就是减幅振动

B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用

C．阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小

D．阻尼过大时，系统将不能发生振动

11．如果存在摩擦和空气阻力，那么任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动，在振动过程中振幅、周期和机械能将（）

A．振幅减小，周期减小，机械能减小B．振幅减小，周期不变，机械能减小

C．振幅不变，周期减小，机械能减小D．振幅不变，周期不变，机械能减小

12．一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动，则当物体对平台的压力最大时，（）

A．平台刚好运动到最高点

B．平台刚好运动到最低点

C．平台刚好运动到振动中心且向上运动

D．平台刚好运动到振动中心且向下运动

13．一质量为m的砝码，悬挂在轻质弹簧下端，开始时整个系统处于静止状态。

现将砝码再竖直向下拉一小段距离，然后由静止释放，试证明之后砝码的运动是简谐运动。

14．如图所示，质量为m的木块A放在木板B上，木板B固定在轻质弹簧的上端。

使A、B一起沿竖直方向做简谐运动且A、B始终保持相对静止，求当A速度最大时，A对B的压力大小。

4单摆

1．如图所示为一单摆及其振动图象，由图回答：

（1）单摆的振幅为___________，频率为___________，

摆长为_____________。

（g=10m/s2）

（2）振动图象中，第一个周期内加速度为正，并与速

度同方向的时间范围是_____________，势能先减小后增大的时间范围是_____________。

2．如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象。

（1）甲、乙两个单摆的摆长之比为____________；

（2）以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的

正方向，从t=0起，乙第一次到达右方最大位移

处时，甲振动到了__________________位置向

________________方向运动。

3．把实际的摆看作单摆的条件是（）

细线的伸缩可以忽略；

小球的质量可以忽略；

细线的质量可以忽略；

小球的直径比细线的长度小得多；

小球的最大偏角足够小

A．

B．

C．

D．

4．下列有关单摆运动过程中受力的说法中，正确的是（）

A．回复力是重力和摆线拉力的合力

B．回复力是重力沿圆弧方向的一个分力

C．单摆过平衡位置时合力为零

D．回复力是摆线拉力的一个分力

5．单摆运动到达其平衡位置时，摆球所受回复力的方向或数值正确的是（）

A．指向地面B．指向悬点C．数值为零D．垂直于摆线

6．甲、乙两个单摆摆长相等，将两个单摆的摆球由平衡位置拉开，使摆角α甲＞α乙，（α甲、α乙都小于10°）由静止开始释放，则（）

A．甲先到达平衡位置B．乙先到达平衡位置

C．甲、乙同时到达平衡位置D．无法判断

7．将秒摆（周期为2s）的周期变为1s，下列措施可行的是（）

A．将摆球的质量减半B．振幅减半C．摆长减半D．摆长减为原来的

8．一个单摆从甲地移至乙地，，其振动变慢了，其原因和调整的方法应为（）

A．g甲＞g乙，将摆长缩短B．g甲＞g乙，将摆长加长

C．g甲＜g乙，将摆长加长D．g甲＜g乙，将摆长缩短

9．摆长为L的单摆，周期为T，若将它的摆长增加2m，周期变为2T，则L等于（）

A、

mB、

mC、

mD、2m

10．摆长为L的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时（取t=0），当运动至

时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象为下图中的（）

11．如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。

现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动，以mA、mB分别表示摆球A、B的质量，则（）

A．如果mA≤mB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧

B．如果mA＜mB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧

C．无论两球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧

D．无论两球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧

12．如图所示，光滑的圆弧槽的半径为R（R远远大于弧MN的长度），A为弧形槽的最低点，小球B放在A点正上方离A点的高度为h，小球C放在M点，同时释放两球，使两球正好在A点相碰，则h应为多大？

13．一个单摆的摆长为L，在其悬点O的正下方0.19L处有一钉子P，再将摆球向左拉开到A，使摆线偏角α＜10°，放手使其摆动，求此单摆的振动周期。

14．一位物理学家通过电视机观看宇航员登月的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物，在那里摆动。

悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿。

这位物理学家看了看自己的手表，测了下下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度，他是怎样估测的？

5外力作用下的振动

1．在______________的外力（驱动力）作用下的振动叫做______________，受迫振动的频率不是由自身结构所决定，而是由______________决定。

2．做受迫振动的物体，当外界驱动力的频率与物体的______________相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做______________。

3．给出下列四种振动：

A、阻尼振动；B、无阻尼振动；C、受迫振动；D、共振

荡秋千时，秋千的振动属于_________；受迫振动中，驱动力的频率等于固有频率的现象称为__________；音叉在长时间内振动应看作是_________；忽略阻力时，浮在水面上的木头上下振动属于__________。

（填序号）

4．如图所示，在一张紧的绳子上挂A、B、C、D、E五只单摆，其中A、C

两个摆的摆长相等。

使A先摆动起来，其它几个摆也随之摆动起来。

这

些摆中，做受迫振动的摆是在__________摆提供的__________力作用下

摆动的，该力的频率即__________摆的固有频率。

做受迫振动的摆中，

振幅最大的是__________摆。

（填序号）

5．如图所示，弹簧上端有一个小环，套在曲轴上。

转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，测得振动频率为2Hz。

然后匀速转动摇把，每分转240转。

当振子振动稳定后，它的振动周期为

A．0.5s

B．0.25s

C．2s

D．4s

6．下列叙述中不属于共振现象的有

A．大队人马迈着整齐步伐过桥可能会导致桥梁断裂

B．耳朵凑近空热水瓶口能听到嗡嗡的声音

C．海上风暴引起强烈的震动所产生次声波（频率f＜20Hz）可使海员丧命

D．把弹簧振子拉到距离平衡位置最远时放手，则此时振幅最大

7．两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为4f，当它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动时

A．甲的振幅大，振动频率为fB．乙的振幅大，振动频率为3f

C．甲的振幅大，振动频率为3fD．乙的振幅大，振动频率为4f

8．如图所示，两个质量分别为M和m（M＞m）的小球，悬挂在同一根细线上，当先让M摆动，过一段时间系统稳定后，下面不正确的结论是

A．m和M的周期不相等

B．当两个摆的摆长相等时，m摆动的振幅最大

C．悬挂M的细绳长度变化时，m摆动的振幅也会发生变化

D．当两个摆长相等时，m摆动振幅可以超过M

9．队伍过桥不要齐步走，其目的是

A．减小对桥的压力B．减小人脚对桥的冲击力

C．使桥各部分受力均匀D．避免使桥发生共振

10．如图所示，三个单摆的摆长为L1=1.5m，L2=1m，L3=0.5m，现用一周期等于2s的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的

A．三个摆的周期和振幅相等

B．三个摆的周期不等，振幅相等

C．三个摆的周期相等，但振幅不等

D．三个摆的周期和振幅都不相等

11．研究单摆受迫振动规律时得到如图所示图象，说法正确的是

A．其纵坐标为位移

B．其纵坐标为振幅

C．单摆的固有周期为2s

D．图象的峰值表示共振时的振幅

12．下列关于共振和防止共振的说法，正确的有哪些

A．共振现象总是有害的，所以要力求防止共振现象发生

B．队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振

C．火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率，从而避免产生共振

D．利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力频率远离振动物体的固有频率

13．铁路上每根钢轨长12m，若支持列车车厢的弹簧的固有周期为0.8s，求当车厢振动得最厉害时列车的速度大小。

14．如右图所示是一个单摆的共振曲线。

（1）试估算此单摆的摆长（g＝10m/s2）

（2）共振时单摆的振幅为多大？

（3）若摆长增大，共振曲线的峰将怎样移动？

第十一章检测试题（A）

一、选择题

1．质点做简谐运动时（）

A．加速度的大小与位移成正比，方向与位移的方向相反

B．加速度的大小与位移成正比，方向与位移的方向相同

C．速度的大小与位移成反比，方向与位移的方向相反

D．速度的大小与位移成反比，方向与位移的方向相同

2．关于弹簧振子的简谐运动，下列说法中正确的是（）

A．位移的方向总是由平衡位置指向振子所在的位置

B．加速度的方向总是由振子所在的位置指向平衡位置

C．振子由位移最大的位置向平衡位置运动时，做的是匀加速运动

D．振子的加速度最大时速度为零，速度最大时加速度为零

3．关于简谐运动的有关物理量，下列说法中正确的是（）

A．回复力方向总是指向平衡位置

B．向平衡位置运动时，加速度越来越小，速度也越来越小

C．加速度和速度方向总是跟位移方向相反

D．速度方向有时跟位移方向相同，有时相反

4．如图所示，弹簧振子由平衡位置O向位移最大处B运动的过程中，（）

A．回复力减小

B．位移变小

C．速度增大

D．加速度增大

5．如图，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，则（）

A．当振子从O向A运动时，位移变小

B．当振子从A向O运动时，速度变大

C．当振子从O向B运动时，加速度变小

D．当振子从B向O运动时，回复力变大

6．弹簧振子在振动过程中，每一次经过同一位置时，都具有相同的（）

A．位移、速度B．速度、加速度

C．动能、速度D．回复力、势能

7．单摆在振动过程中，当摆球的重力势能增大时，摆球的（）

A．位移一定减小B．回复力一定减小

C．速度一定减小D．加速度一定减小

8．一弹簧振子的振动周期为0.25S，从振子由平衡位置向右运动时开始计时，则经过0.17S，振子的振动情况是（）

A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动

C．正在向左做加速运动D．正在向左做减速运动

9．图示是做简谐运动的质点的位移-时间图象，在t=4s时，质点的（）

A．加速度为零，速度为正方向的最大值

B．加速度为零，速度为负方向的最大值

C．速度为零，加速度为正方向的最大值

D．速度为零，加速度为负方向的最大值

10．某一单摆的位移-时间如图所示，则该单摆的（）

A．振幅是0.2m

B．周期为1.25s

C．频率为1Hz

D．摆长为1m

11．关于单摆，下列说法中正确的是（）

A．摆球运动中的回复力是摆线拉力和重力的合力

B．摆球在运动过程中，经过轨迹上的同一点时，加速度是相同的

C．摆球在运动过程中，加速度的方向始终指向平衡位置

D．摆球经过平衡位置时，加速度为零

12．将秒摆（周期为2s）改装成频率为1Hz的单摆，应采取的措施是（）

A．摆长减为原来的

B．振幅增为原来的2倍

C．摆长增为原来的4倍D．摆球质量减为原来的一半

13．在北京走时准确的摆钟，搬到海南岛后走时将（）

A．变慢，调准时应增加摆长B．变快，调准时应增加摆长

C．变慢，调准时应减小摆长D．变快，调准时应减小摆长

14．一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后，再经过1s，第二次通过B点，在这2s内，质点的总路程是12cm，则质点振动的周期和振幅分别为（）

A．2s，6cmB．4s，6cm

C．4s，9cmD．2s，8cm

15．卡车在水平路面上行驶，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物做简谐运动，则货物对车厢底板压力最小的时刻是（）

A．货物通过平衡位置向上运动时B．货物通过平衡位置向下运动时

C．货物向上达到最大位移时D．货物向下达到最大位移时

16．如图，在一根张紧的绳上挂几个单摆，其中C、E两个摆的摆长相等，先使C摆振动，其余几个摆在C摆的带动下也发生了振动，则（）

A．只有E摆的振动周期与C摆相同

B．B摆的频率比A、D、E摆的频率小

C．E摆的振幅比A、B、D摆的振幅大

D．B摆的振幅比A、D、E摆的振幅大

17．单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小这是因为（）

A．能量正在逐渐消灭B．动能正在转化为势能

C．机械能守恒D．总能量守恒，减少的动能转化为内能

二、填空题

18．弹簧振子在振动过程中的两