机械振动单元测试卷..

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机械振动单元测试卷

机械振动单元质量评估(一)(90分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。

每小题至少一个答案正确) 1.(2013·泉州高二检测)关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义,有以下几种说法,其中正确的是 ( )A.回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程B.速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程2.(2013·广元高二检测)一个做简谐运动的质点,其振幅是4cm,频率是2.5Hz,该质点从平衡位置起经过2.5s 后的位移和路程的大小是 ( ) A.4cm,24 cm B.4cm,100 cm C.0,24cm D.0,100cm3.做简谐运动的单摆,在摆动的过程中 ( )A.只有在平衡位置时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力B.只有在最高点时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力C.摆球在任意位置处,回复力都等于重力和细绳拉力的合力D.摆球在任意位置处,回复力都不等于重力和细绳拉力的合力4.(2013·合肥高二检测)一根弹簧原长为l 0,挂一质量为m 的物体时伸长x 。

当把这根弹簧与该物体套在一光滑水平的杆上组成弹簧振子,且其振幅为A 时,物体振动的最大加速度为 ( ) A.Agl B. C.xgl D.0g Al5.一个摆长约1m的单摆,在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动,要使单摆振动的振幅尽可能增大,应选用的驱动力是( )6.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asin t,则质点( )A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C.3s末至5s末的位移方向都相同D.3s末至5s末的速度方向都相同7.如图所示为某物体做简谐运动的图像,下列说法中正确的是( )A.物体在0.2s时刻与0.4s时刻的速度相同B.物体在0.6s时刻与0.4s时刻的动能相同C.0.7～0.9s时间内物体的加速度在减小D.0.9～1.1s时间内物体的势能在增加8.(2013·南昌高二检测)如表所示为某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则固有频率可能为( )A.f固=40HzB.70HzC.50Hz<f固<60HzD.以上选项都不对9.(2013·济南高二检测)如图所示为同一实验室中甲、乙两个单摆的振动图像,从图像可知( )A.两摆球质量相等B.两单摆的摆长相等C.两单摆相位相差D.在相同的时间内,两摆球通过的路程总有s甲=2s乙10.(2013·洛阳高二检测)在实验室可以做“声波碎杯”的实验。

《机械振动》单元测试题(含答案)

8．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
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)
（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示______（用题中所给的字母表示）；
（2）的国际单位为_______；
（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）
23．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）
(2)有同学测得的g值偏小，可能原因是______。
A．测摆线时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点
C．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算
D．开始计时时，小球开始摆动后稍迟才按下停表计时
E．摆球通过平衡位置并开始计时时，将摆球通过平衡位置的次数计为1
25．某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
《机械振动》单元测试题(含答案)

【单元练】深圳龙洲学校初中部高中物理选修1第二章【机械振动】测试(含答案)

一、选择题1．一弹簧振子做简谱运动，它所受的回复力F 随时间t 变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（）A ．在t 从0到2s 时间内，弹簧振子做加速运动B ．在t 1=3s 和t 2=5s 时，弹簧振子的速度大小相等，方向相同C ．在t 2=5s 和t 3=7s 时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D ．在t 从0到4s 时间内，t =2s 时刻弹簧振子所受回复力做功瞬时功率最大C 解析：CA ．在t 从0到2s 时间内，回复力逐渐变大，说明振子逐渐远离平衡位置，做减速运动，A 错误；B ．在t 1=3s 和t 2=5s 时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反，B 错误；C ．在t 1=5s 和t 2=7s 时，回复力相等，根据公式F kx =-所以位移相同，C 正确；D ．在t 从0到4s 时间内，t =2s 时刻弹簧振子的速度为零，所以功率为零，D 错误。

故选C 。

2．如图甲所示为以O 点为平衡位置。

在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A ．在0.2s t =时，弹簧振子一定运动到B 位置B ．在0.3s t =与0.7s t =两个时刻，弹簧振子的速度相同C ．从0到0.2s t =的时间内，弹簧振子的动能持续地减少D ．在0.2s t =与0.6s t =两个时刻，弹簧振子的加速度相同C解析：CA ．在t =0.2s 时，弹簧振子位移最大，但没有规定正方向，故可能在A 点，也可能在B 点，故A 错误；B ．x -t 图象的切线斜率表示速度，在t =0.3s 与t =0.7s 两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反，故B 错误；C ．从t =0到t =0.2s 的时间内，位移增加，远离平衡位置，故动能减小，故C 正确；D ．在t =0.2s 与t =0.6s 两个时刻，位移相反，根据kx a m=-可知，加速度大小相等，方向相反，故D 错误。

高二物理单元复习过关试题及答案解析(经典珍藏版)：第十一章机械振动

第十一章机械振动单元测试卷（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I 卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II 卷时，将答案直接写在试卷上。

第I 卷（选择题共48分)一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1、（2020·枣庄市第三中学高二月考）弹簧振子做简谐振动，若某一过程中振子的加速度在增加，则此过程中，振子的（）A ．位移一定在减小B ．速度一定在减小C ．速度与位移方向相反D ．加速度与速度方向相同2、（2020江苏宿豫中学高二月考）一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取平衡位置O 为x 轴坐标原点，从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x 轴正方向的最大加速度，能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图像是（）3、（2020·北京市陈经纶中学高二期中）如图甲所示，弹簧振子以O 点为平衡位置，在A 、B 两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x 随时间t 的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A ．0.2t s =时，振子在O 点右侧6cm 处B ．0.8t s =时，振子的速度方向向左C ．0.4t s =和 1.2t s = 时，振子的加速度完全相同D ．0.4t s =到 0.8t s = 的时间内，振子的速度逐渐减小4、弹簧振子的质量为M，弹簧劲度系数为k，在振子上放一质量为m的木块，使两者一起振动，如图所示．木块的回复力F′是振子对木块的摩擦力，F′也满足F′＝－k′x，x是弹簧的伸长(或压缩)量，那么k k '为()A．mMB．mm M+C．Mm M+D．Mm5、（2019八一学校期中5）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1sB.此单摆的摆长约为lmC.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6、（2020·河北承德第一中学高二月考）如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1 s，质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。

机械振动-单元综合试题及答案

第11章机械振动单元测试一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是()A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同2．如图1所示是一做简谐运动物体的振动图象，由图象可知物体速度最大的时刻是()A．t1B．t2 C．t3D．t4图1 图23．一质点做简谐运动的振动图象如图2所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是()A．0～0.3 s B．0.3～0.6 s C．0.6～0.9 s D．0.9～1.2 s 4．一个弹簧振子放在光滑的水平桌面上，第一次把它从平衡位置拉开距离为d，释放后做简谐运动，振动频率为f；第二次把它从平衡位置拉开距离为3d，释放后仍做简谐运动，其振动频率为f2.则f1∶f2等于()A．1∶3 B．3∶1 C．1∶1 D.3∶15．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说确的是()A．机械能守恒B．总能量守恒，机械能减小C．能量正在消失D．只有动能和势能的转化6如图3所示，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1 s，质点通过B点后再经过1 s又第2次通过B点，在这2 s质点通过的总路程为12 cm.则质点的振动周期和振幅分别为()A．3 s,6 cm B．4 s,6 cm C．4 s,9 cm D．2 s,8 cm图3 图47.如图4所示，光滑槽半径远大于小球运动的弧长，今有两个小球同时由图示位置从静止释放，则它们第一次相遇的地点是()A．O点B．O点左侧C．O点右侧D．无法确定8．摆长为L 的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时(取作t ＝0)，当振动至t ＝3π2L g时，摆球具有最大速度，则单摆的振动图象是图5中的( )图5 图69．如图6所示，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m A 、m B 分别表示摆球A 、B 的质量，则( )A ．如果m A ＞mB ，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B ．如果m A ＜m B ，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10．在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这个声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉，下列说法中正确的是( ) A ．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B ．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C ．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D ．操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分．把答案填在题中横线上)11．某实验小组拟用如图7甲中装置研究滑块的运动．实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的长木板，以及漏斗和细线组成的单摆等．实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置．图7 图8(1)在图乙中，从________纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致．(2)用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：________、________(写出两个即可)． 12．(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是________．A ．选细线做为摆线B ．单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面C ．拴好摆球后，令其自然下垂时测量摆长D ．计时起止时刻，选在最大摆角处(2)某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为97.50 cm ，摆球直径为2.00 cm ，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，则：①该摆摆长为________ cm.②如果测得的g 值偏小，可能的原因是________.A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将49次全振动记为50次③为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图8所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝________(用k表示)．三、计算题(本题共4小题，共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(10分)一弹簧振子的质量为100 g，频率为2 Hz，若把振子拉开4 cm后放开，弹簧的劲度系数为100 N/m，求：(1)弹簧振子的最大加速度大小；(2)3 s振子通过的总路程．14．(10分)有人利用安装在气球载人舱的单摆来确定气球的高度．已知该单摆在海平面处的周期是T0.当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为T，求该气球此时离海平面的高度h，把地球看成质量均匀分布的半径为R的球体．115．(12分)如图9所示，两个完全相同的弹性小球A和B分别挂在l和l/4的细线上，重心在同一水平面且小球恰好相互接触，把第一个小球A向右拉开一个不大的距离后由静止释放，经过多长时间两球发生第12次碰撞(两球碰撞时交换速度)?图916．(12分)如图10所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀加速运动．一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃上画出了图示曲线，量得OA＝1 cm，OB＝4 cm，OC＝9 cm，求外力F的大小．(g 取10 m/s2)图10答案选择题1解析：选D.如图所示，设质点在A、B之间振动，O点是它的平衡位置，并设向右为正．在质点由O 向A运动过程中其位移为负值；而质点向左运动，速度也为负值．质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，但速度最大．振子通过平衡位置时，速度方向可正可负，由F＝－kx知，x相同时F相同，再由F＝ma知，a相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右．2．解析：选B.据简谐运动的特点可知，振动的物体在平衡位置时速度最大，振动物体的位移为零，此时对应题图中的t2时刻，B对．3．解析：选BD.质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反，总是指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反．4解析：选C.因为弹簧振子固有周期和频率与振幅大小无关，只由系统本身决定，所以f1∶f2＝1∶1，选C.5解析：选B.对于阻尼振动来说，机械能不断转化为能，但总能量是守恒的．6.解析：选B.因质点通过A、B两点时速度相同，说明A、B两点关于平衡位置对称，由时间的对称性可知，质点由B 到最大位移，与由A 到最大位移时间相等；即t 1＝0.5 s ，则T2＝t AB ＋2t 1＝2 s ，即T ＝4 s ，由过程的对称性可知：质点在这2 s 通过的路程恰为2 A ，即2A ＝12 cm ，A ＝6 cm ，故B 正确． 7.解析：选A.两球释放后到槽最低点前的运动为简谐运动且为单摆模型．其周期T ＝2πR g，两球周期相同，从释放到最低点O 的时间t ＝T4相同，所以相遇在O 点，选项A 正确．8．解析：选C.从t ＝0时经过t ＝3π2Lg 时间，这段时间为34T ，经过34T 摆球具有最大速度，说明此时摆球在平衡位置，在给出的四个图象中，经过34T 具有负向最大速度的只有C图，选项C 正确．9.解析：选CD.单摆做简谐运动的周期T ＝2πl g，与摆球的质量无关，因此两单摆周期相同．碰后经过12T 都将回到最低点再次发生碰撞，下一次碰撞一定发生在平衡位置，不可能在平衡位置左侧或右侧．故C 、D 正确．10．解析：选D.通过调整发生器发出的声波就能使酒杯碎掉，是利用共振的原理，因此操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz ，故D 选项正确．二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分．把答案填在题中横线上) 11答案：(1)B (2)摆长的测量、漏斗重心的变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……12答案：(1)ABC (2)①98.50 ②B ③4π2k计算题13．(10分)解析：由题意知弹簧振子的周期T ＝0.5 s ，振幅A ＝4×10－2 m. (1)a max ＝kx max m＝kA m＝40 m/s 2.(2)3 s 为6个周期，所以总路程为s ＝6×4×4×10－2 m ＝0.96 m.答案：(1)40 m/s 2 (2)0.96 m14．(10分)解析：设单摆的摆长为L ，地球的质量为M ，则据万有引力定律可得地面的重力加速度和高山上的重力加速度分别为：g ＝G M R 2，g h ＝GMR ＋h2据单摆的周期公式可知T 0＝2πL g，T ＝2πL g h由以上各式可求得h ＝(TT 0－1)R .答案：(TT 0－1)R15．(12分解析：球A 运动的周期T A ＝2πl g ，球B 运动的周期T B ＝2πl /4g＝πlg.则该振动系统的周期T ＝12T A ＋12T B ＝12(T A ＋T B )＝3π2l g.在每个周期T 两球会发生两次碰撞，球A 从最大位移处由静止开始释放后，经6T ＝9πl g，发生12次碰撞，且第12次碰撞后A 球又回到最大位置处所用时间为t ′＝T A /4. 所以从释放A 到发生第12次碰撞所用时间为t ＝6T －t ′＝9πl g －2T 2l g＝17π2l g.答案：17π2l g16．(12分解析：在力F 作用下，玻璃板向上加速，图示OC 间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间变化的规律，其中直线OC 代表音叉振动1.5个周期玻璃板运动的位移，而OA 、AB 、BC 间对应的时间均为0.5个周期，即t ＝T 2＝12f ＝0.1 s ．故可利用匀加速直线运动的规律——连续相等时间的位移差等于恒量来求加速度．设板竖直向上的加速度为a ，则有：s BA －s AO ＝aT 2 ①s CB －s BA ＝aT 2，其中T ＝152s ＝0.1 s ②由牛顿第二定律得F －mg ＝ma ③ 解①②③可求得F ＝24 N.答案：24 N。

机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j8

高二物理单元测验题第11章《机械振动》班级学号姓名成绩（总分100分完成时间40分钟）一、不定项选择题（每题5分，共50分。

选不全得3分，错选不得分） 1、弹簧振子做简谐运动时，以下说法正确的是（） A ．振子通过平衡位置时，回复力一定为零 B ．振子做减速运动时，加速度却在增大C ．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反D ．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反 2、单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大（）A ．摆球质量增大B ．摆长减小C ．单摆由赤道移到北极D ．单摆由海平面移到高山顶上3、一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，对这一现象下列说法正确的是（）A ．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率B ．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小C ．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运动频率恰好等于洗衣机的固有频率D ．当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大4、如图1所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A 、B两个大小相同的星球表面上的振动图象。

其中实线是A 星球上的，虚线是B 星球上的，那么两个星球的平均密度之比B A ρρ：为（）A ． 1 ： 1B ． 1 ： 2C ． 61 ： 1D ． 1 ：4 5、一个单摆在山脚下经t 0的时间内振动了N 次，将此单摆移至山顶后发现在t 0的时间内振动了N －1次，若山脚距地心的距离为R 0，则此山的高度为（） A ． R 0 / N B ． R 0 /（N －1）C ． R 0 /（N +1）D ．（N －1）R 0 /（N +1）6、劲度系数为ｋ的轻质弹簧，下端挂质量为ｍ的小球，小球静止时离地面高为ｈ，用力向下拉球，使之与地面接触，而后从静止放开小球（弹簧未超过弹性限度）则（） A 球在运动过程中，距地面的最大高度为2h B 球在上升过程中弹性势能不断减少 C 球距地面高度为h 时，速度最大 D 球的最大加速度为 kh /m7、如图2所示，一弹簧振子A 沿光滑水平面做简谐运动，在振幅相同的条件下，第一次当振子A 通过平衡位置时，将一块橡皮泥B 轻粘在A 上共同振动，第二次当振子A 刚好位移最大时将同一块橡皮泥B 轻粘在A 上共同振动，前后两次B 粘在A 上之后的振动－2图2过程中，具有不同的物理量是（）A ．振动的周期B ．振幅C ．最大速度D ．振动的频率8、一弹簧振子做简谐振动，从振子经过某一位置开始计时，下列说法正确的是（） A 若Δt =T /2，则在t 时刻和（t +Δt ）时刻弹簧的长度一定相等B 当振子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 当振子经过的路程为振幅的4倍时，经过的时间为一个周期D 当振子再次经过此位置时，经过的时间是一个周期9、一个质点做简谐运动的图象如图3所示，下述正确的是（）A 质点振动频率为4赫兹B 在10 s 内质点经过的路程是20 cmC 在5 s 末，速度为零，加速度最大D t = 1.5 s 和t = 4.5 s 两时刻质点的速度相同，加速度相同10、卡车在水平道路上行驶，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物的振动为简谐运动，以向上的位移为正，其振动图象如图4所示。

(完整版)机械振动单元测试题

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）．
③在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值___；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
④乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的v—t图线。由图丙可知，该单摆的周期T=__s；更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2—L（周期平方摆长）图线，并根据图线拟合得到方程T2＝4.04L＋0.035，由此可以得出当地的重力加速度g＝__m/s2；（取π2＝9.86，结果保留3位有效数字）
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．质点做简谐运动，其x—t关系如图，以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v—t关系是( )
A． B． C． D．
9．如图所示，质量为的物块A用不可伸长的细绳吊着，在A的下方用弹簧连着质量为的物块B，开始时静止不动。现在B上施加一个竖直向下的力F，缓慢拉动B使之向下运动一段距离后静止，弹簧始终在弹性限度内，希望撤去力F后，B向上运动并能顶起A，则力F的最小值是（）

机械振动试题

机械振动试题一、选择题1. 下列关于机械振动的说法中，正确的是：A. 机械振动只存在于弹簧系统中B. 机械振动只存在于质点系统中C. 机械振动既存在于弹簧系统中，也存在于质点系统中D. 机械振动只存在于液体中2. 以下哪个现象不属于机械振动的特征：A. 周期性B. 振动幅度相等C. 能量交换D. 机械振动的振幅随时间变化3. 关于自由振动和受迫振动的说法，正确的是：A. 自由振动需要外力驱动B. 受迫振动不需要外力驱动C. 自由振动和受迫振动都需要外力驱动D. 自由振动和受迫振动都不需要外力驱动4. 振动系统的自然频率与以下哪个因素无关：A. 系统的刚度B. 系统的阻尼C. 系统的质量D. 系统所受的外力5. 下面哪种振动现象是产生共振的原因：A. 外力频率与振动系统自然频率相同B. 外力频率与振动系统自然频率不同C. 外力频率与振动系统自然频率较大差异D. 外力频率与振动系统自然频率较小差异二、简答题1. 什么是机械振动？机械振动是物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。

它有着特定的振动频率和振幅，是一种具有周期性和能量交换的运动形式。

2. 机械振动有哪些特征？机械振动具有周期性、振幅相等、能量交换和振幅随时间变化等特征。

周期性表示机械振动运动形式的重复性；振幅相等表示振动系统在每个周期内的振动幅度相等；能量交换表示振动系统的能量在正、反向振动过程中的转化与交换；振幅随时间变化表示振动幅度随着时间的推移而发生变化。

3. 什么是自由振动和受迫振动？自由振动是指机械振动系统受到初位移或初速度激发后，在无外力驱动的情况下进行的振动。

受迫振动是指机械振动系统受到外力周期性激励后产生的振动。

4. 什么是共振现象？共振现象是指当外力的频率与振动系统的自然频率相同时，产生的振幅迅速增大的现象。

在共振状态下，系统振幅可能会无限增大，从而引起系统的损坏甚至破坏。

5. 如何减小机械振动的共振现象？减小机械振动的共振现象可以通过以下几种方法来实现：- 调整外力的频率，使其与振动系统的自然频率有所偏离，避免共振；- 增加阻尼，通过增加振动系统的阻尼来消耗振动能量，减小共振现象；- 改变振动系统的刚度和质量，使其自然频率与外力频率有所偏离，从而减少共振。

机械振动单元测试卷3012

5、关于公式ν=λf ，正确的说法是[ ] A ．ν=λf 适用于一切波B ．由ν=λf 知，f 增大，则波速ν也增大C ．对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD ．由ν=λf 知，波长是2m 的声波比波长是4m 的声波传播速度小2倍 2．关于机械振动和机械波的关系，以下说法中正确的是 ( ) A ．有机械振动必有机械波B ．波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同C ．由某波源激起机械波，机械波和波源的频率始终相同D ．一旦波源停止振动，由它激起的机械波也立即停止波动5、单摆A 振动60次的同时，单摆B 振动30次.它们的周期分别和T 1和T 2，频率分别为f 1和f 2，则(A)T 1：T 2＝2：1，f 1：f 2＝2：1；(B)T 1：T 2＝2：1，f 1：f 2＝1：2； (C)T 1：T 2＝1：2，f 1：f 2＝2：1；(D)T 1：T 2＝1：2，f 1：f 2＝1：2. 6、关于简谐振动，以下说法中正确的是 (A) 回复力总是指向平衡位置；(B) 加速度和速度的方向总是跟位移方向相反； (C) 加速度和速度的方向总是跟位移方向相同；(D) 做简谐振动的物体，向平衡位置运动，加速度越来越小，速度也越来越小.4．一列机械波在某时刻的波形如图1中实线所示，经过一段时间以后，波形图象变成图1中虚线所示，波速大小为1m/s ．那么这段时间可能是（） A ．1s B ．2s C ．3s D ．4s10.关于多普勒效应,下列说法正确的是( )A.多普勒效应是由于波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源频率发生改变C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D.只有声波可以产生多普勒效应11．有关干涉图象的说法中，错误的是：（） A ．振动加强的区域和振动减弱的区域互相间隔B ．两个振动源连线的垂直平分线上的质点的振动是加强的C ．两列波的波谷和波谷相遇的质点的振动是减弱的D ．两列波的波峰和波峰相遇的质点的振动是加强的17. 、是一条水平绳上相距为的两点一列简谐横波沿绳传播，其波长等于，当点经过平衡位置向上运动时，点。

2020-2021学年高二上学期物理人教版第一册第二章《机械振动》单元测试卷

第二章《机械振动》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.某质点作简谐振动时的位移x随时间t变化的规律如图所示，该质点在t1与t2时刻()A．振幅不同B．加速度方向相同C．在t1时刻速度较大D．在t2时刻向x正方向运动2.如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，测得振动频率为2 Hz，然后匀速转动摇把，转速为240 r/min ，当振子振动稳定后，它的振动周期为()A．sB．sC． 2 sD． 4 s3.如图甲所示，弹簧振子做简谐运动，其中位置3为平衡位置，位置1、5为最大位移处，以向右为正方向，弹簧振子的振动图象如图乙所示．已知弹簧的劲度系数为k.下列说法中正确的是()A．刚开始计时时，振子在位置3B．t1时刻，振子在位置2，振动方向为正方向C．t2时刻，振子的速度方向与加速度方向相反D．回复力最大为2kA4.一质点作简谐振动的图象如图所示，则该质点()A．在0至0.01 s内，速度与加速度同向B．在0.01 s至0.02 s内，速度与回复力同向C．在0.025 s时刻，速度与加速度均为负值D．在0.04 s时，速度最大，回复力为零5.如图甲是演示简谐运动图象的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上直线OO′代表时间轴．图乙是一次实验中用同一个摆长不变的摆做出的两组操作形成的曲线，若板N1和N2拉动速度用v1和v2表示，板N1和N2上曲线所代表的摆动周期用T1和T2表示，则()A．T1＝2T2B． 2T1＝T2C．v1＝2v2D． 2v1＝v26.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝8 sin t(cm)，则()A．质点的振幅为16 cmB．质点的振动周期为2 sC．在0～1 s内，质点的速度逐渐减小D．在1～2 s内，质点的动能逐渐减小7.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验时用拉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，下列判断中正确的是()A．该单摆的周期为tB．该单摆的周期为2tC．该单摆的周期为3tD．该单摆的周期为4t8.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动，匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示．若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则()A．由图线可知T0＝4 s，振幅为8 cmB．由图线可知T0＝8 s，振幅为2 cmC．当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D．当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小9.一根劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端接一质量为m的物体，让其上下振动，物体偏离平衡位置的最大位移为A，当物体运动到最高点时，其回复力大小为()A．mg＋kAB．mg－kAC．kAD．kA－mg10.如图所示是表示某弹簧振子运动的x－t图象，下列说法正确的是()A． 0.1 s时振子正通过平衡位置向正方向运动B． 0.1～0.15 s这段时间内，振子的加速度增大，速度减小，加速度方向与速度方向相反C． 0.2～0.3 s这段时间内，振子的位移在增大D．该图象是从振子在平衡位置时开始计时画出的11.一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，下列说法错误的是()A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动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t1＝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＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最大12.一个质点做简谐运动，它的振幅是2 cm，频率是2 Hz.从该质点经过平衡位置开始计时，经过1 s的时间，质点相对于平衡位置的位移的大小和所通过的路程分别为()A． 0,16 cmB． 0,32 cmC． 4 cm,16 cmD． 4 cm,32 cm13.单摆振动的回复力是()A．摆球所受的重力B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力C．悬线对摆球的拉力D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力14.研究单摆受迫振动规律时得到如图所示的图象，则下列说法不正确的是()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2 sD．图象的峰值表示共振时的振幅15.做简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速度为v0，若从某时刻算起，在半个周期内，合外力()A．做功一定为0B．做功可能是0到mv之间的某一个值C．做功一定不为0D．做功一定是mv二、填空题(共3小题)16.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象如图(b)所示．由图象可知，摆球的半径r＝______m，当地重力加速度g＝______m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会______(选填“偏大”“偏小”“一样”)．17.某同学利用单摆测定当地重力加速度．如图甲所示，实验时使摆球在垂直于纸面的平面内摆动．为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻与某一自动记录仪相连；他用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端的距离当作摆长，分别测出摆长为L1和L2时，该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示．(1)根据图乙、丙可知：当摆长为L1时，单摆的周期为T1＝______；当摆长为L2时，单摆的周期为T2＝______.(2)请用所测量的物理量L1、L2、T1、T2，写出摆球直径的表达式d＝____，当地的重力加速度值g ＝____.(3)写出两条对提高实验结果准确程度有益的建议①________；①________.18.在水平面内做简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速度为v，其周期为T，在半个周期的时间内弹力做功为______，动能的改变量为______．其动能也随时间做周期性变化，其动能的变化周期为______．三、简答题(共3小题)19.在本校实验室中有个实验仪器如图甲所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上．如图乙所示是E单摆做受迫振动时的共振曲线，它表示振幅与驱动力的频率的关系．问：(摆角不超过5°，重力加速度g取π2)(1)先让A、B、C、D其中的哪一个摆摆动起来，E单摆的振动最为剧烈？(2)E单摆的摆长大小？(3)若将E摆从本地移至北京某高中的实验室中，共振曲线的“峰”将怎样移动？20.弹簧振子在平衡位置O左右各4 cm范围内振动，求：(1)振子的振幅是多少？(2)如果在0.2 s内完成了10次全振动，则振动的周期和频率各是多少？(3)如果振子的振幅增大为原来的3倍，振子振动的周期是多少？21.小球做受迫振动如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中．当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3 Hz.现使圆盘以4 s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？四、计算题(共3小题)22.机械摆钟可将其钟摆视为单摆，钟摆每摆动一次，将通过内部的齿轮传动装置带动钟面上的秒针(进而带动分针、时针)走一小格．若由于某些外部因素(如g的变化)导致钟摆摆动的周期变长，则将使摆钟在一天内摆动次数变少，于是摆钟变慢了．已知某摆钟在海平面时，走时准确；当把它移到附近高山上时，发现每天慢40 s．已知海平面处的地球半径为R0＝6 380 km，试求此高山的海拔高度．23.如图所示，将质量为m的小球A做成单摆，让小球A从静止释放的同时，高出悬点O的另一小球B做自由落体运动，结果它们同时到达跟单摆的平衡位置C等高处．已知摆长为l，偏角θ＜5°.求：(1)小球B的初位置与单摆悬点之间的高度差h；(2)小球A到达最低点C时的速度v C；(3)小球A到达最低点C时，摆线所受的拉力F的大小．24.如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球，其质量mA＝0.1 kg、mB＝0.5 kg. 静止时弹簧伸长15 cm，若剪断A、B间的细线，则A球做简谐运动时的振幅和最大加速度为多少？答案解析1.【答案】D【解析】振幅是振子能达到的最大位移，故振幅不变，故A错误；由图可知，两时刻时振子的位移大小不相等，且方向相反，故加速度方向相反，故B错误；由图可知，t1时刻距平衡位置的距离大于t2时刻距离平衡位置的距离，则可知t2时刻的速度要大于t1时刻的速度，故C错误；振动图象随时间延伸，由图可知，t2时刻向x轴正方向运动，故D正确．2.【答案】B3.【答案】C【解析】t＝0时刻，振子的位移为正的最大，在位置5，故A错误；t1时刻，位移为负，由于x－t 图象上对应点的切线的斜率为负，故速度为负方向，故B错误；t2时刻，位移为正，由于x－t图象上对应点的切线的斜率为正，故速度为正方向，加速度指向平衡位置，是负方向，两者相反，故C正确；最大位移为A，故回复力最大值为kA，故D错误．4.【答案】A【解析】由振动图象读出质点在0至0.01 s内，质点由最大位置向平衡位置运动，速度与加速度的方向都指向x负方向，即方向相同，故A正确；由振动图象读出，在0.01 s至0.02 s内，速度指向x负方向，而回复力指向x正方向，二者方向不同，故B错误．由振动图象读出在0.025 s时刻，质点的位移方向沿x轴负方向，而简谐运动加速度方向与位移方向相反，则质点的加速度方向沿x轴正方向，同时质点向平衡位置运动，速度的方向也是正方向，故C错误．在0.04 s时刻，位移最大，速度等于0，回复力负方向最大，故D错误．5.【答案】C【解析】同一单摆的周期是一定的，则T1＝T2；设单摆的周期为T，板长为L，则有：T＝，2T＝根据题意，有：v1＝2v2.6.【答案】C7.【答案】D【解析】小球在竖直平面内做单摆运动，在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力，此时拉力最大，此时开始计时，第二次拉力最大时对应的时间即为一个周期，根据图象可知：单摆的周期为：T＝4t0，故选D.8.【答案】C【解析】题图乙是振子自由振动时的振动图线，振子的固有周期为T0＝4 s，振幅为4 cm，故A、B错误；当驱动力的频率等于振子的固有频率时，振子的振动达到最强，故当T在4 s附近时，振幅显著增大，当T比4 s小很多或大得很多时，Y很小，故C正确，D错误．9.【答案】C【解析】在平衡位置时，回复力为零，有mg＝kx0.在下端最大位移位置时，回复力F＝k(A＋x0)－mg＝kA.由对称性可知在最高点时的回复力大小也为kA，故C选项正确．10.【答案】B【解析】从题图可以看出，t＝0时刻，振子在正方向的最大位移处，因此是从正的最大位移处开始计时画出的图象，D选项错误；0.1 s以后振子的位移为负，因此0.1 s时振子正通过平衡位置向负方向运动，A选项错误；0.1～0.15 s这段时间内，振子向负方向运动，加速度增大，速度减小，加速度方向指向平衡位置，为正方向，加速度与速度方向相反，B选项正确；0.2～0.3 s这段时间内，振子正从负的最大位移处向平衡位置运动，位移减小，C选项错误．11.【答案】C【解析】在t从0到2 s时间内，回复力逐渐变大，说明振子逐渐远离平衡位置，做减速运动，故A错误；在t1＝3 s到t2＝5 s过程，回复力先减小为零后反向增加，说明先靠近平衡位置后远离平衡位置，故3 s和5 s速度方向相同；由于3 s和5 s回复力大小相等，故位移大小也相等，速度大小也相等，故B错误；在t1＝5 s和t1＝7 s时，回复力相等，根据公式F＝－kx，位移相同，故C 正确；在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子速度为零，根据P＝Fv，功率为零，故D错误；故选C.12.【答案】A13.【答案】B【解析】单摆振动的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力，即摆球重力在垂直悬线方向上的分力，B正确．14.【答案】A【解析】纵坐标是振幅，不是位移，A错误，B正确；当f驱＝f固时发生共振，振幅最大，由图知T＝＝2 s，C、D正确．固15.【答案】A【解析】经过半个周期后，振动的速度大小不变，由动能定理可知，A选项正确．16.【答案】1.0×10－2π2一样【解析】T2与L的图象，应为过原点的直线，由横轴截距得，球的半径应为1.0×10－2m；图象斜率k＝＝＝4，而g＝故g＝＝π2根据以上推导，斜率不变，重力加速度不变，故对g的没有影响，一样．17.【答案】(1)2t12t2(2)(3)①摆线的最大摆角不超过5°①选择密度大的钢球【解析】(1)单摆在一个周期内两次经过平衡位置，每次经过平衡位置，单摆会挡住细激光束，从R －t图线可知周期为T1＝2t1，T2＝2t2.(2)摆长等于摆线的长度加上小球的半径，根据单摆的周期公式T＝2π得：T1＝2π；T2＝2π联立解得，d＝，g＝(3)提高实验结果准确程度建议：①摆线的最大摆角不超过5°；①选择密度大的钢球．18.【答案】00【解析】经过半个周期，物体运动到与出发点位置关于平衡位置对称的点，且速度反向，故动能改变量为零，根据动能定理可知弹力做功为零；由于动能没有方向，故动能的变化周期为.19.【答案】见解析【解析】(1)由甲图可知，E与A的摆长是相等的，根据共振的条件可知，让A摆摆动起来，E单摆的振动最为剧烈．(2)由乙图可知，当驱动力的频率等于0.5 Hz时，E的振幅最大，所以E摆的固有频率为0.5 Hz，固有周期T＝2 s，根据单摆的周期公式T＝2π，代入数据得l＝1 m.(3)若将E摆从本地移至北京某高中的实验室中，因重力加速度变大，故固有周期减小，固有频率变大，共振曲线的“峰”将向右移动．20.【答案】(1)4 cm(2)0.02 s50 Hz(3)0.02 s【解析】(1)弹簧振子在平衡位置O左右各4 cm范围内振动，故振子的振幅是：A＝4 cm.(2)在0.2 s内完成了10次全振动，振动的周期为：T＝＝0.02 s；频率为周期倒数：f＝＝＝50 Hz.(3)弹簧振子的周期与振子的振幅无关，振子的振幅增大为原来的3倍，振子振动的周期仍是T＝0.02 s.21.【答案】0.25 Hz22.【答案】3.0×103m【解析】正确的周期×正确的振动次数＝错误的周期×错误的振动次数，则有：24×3 600T0＝(24×3 600－40)T根据单摆的周期公式，有：T0＝2πT＝2π解得：＝用M表示地球质量，h表示海拔高度，R0海平面处地球的半径，万有引力约等于物体的重力，则：g0＝g＝从而有：＝＝解得：h≈3.0×103m.23.【答案】(1)h＝－l，其中n＝1、2、3、…；(2)(3)(3－2cosθ)mg24.【答案】12.5 cm50 m/s2【解析】由两球静止时的力平衡条件，得弹簧的劲度系数由kx＝(mA＋mB)g；k＝＝40 N/m剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为xA＝＝0.025 m弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置．悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放，刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A 球多伸长的长度就是振幅，即A＝x－xA＝15 cm－2.5 cm＝12.5 cm振动中A球的最大加速度为a m＝＝50 m/s2.。

河北省邯郸一中高中物理第十一章机械振动单元测试题新人教版选修3-4

河北省邯郸一中高中物理第十一章机械振动单元测试题新人教版选修3-4一、选择题(每小题4分，共18小题72分,选不全得2分，选错得零分)1．以下几种运动，哪个不是简谐运动A．拍皮球时，球的运动B．一只小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动，且假设它经过的弧线很短C．质点做匀速圆周运动时，它在直径上的投影点的运动D．竖直悬挂的弹簧上挂一重物，在弹性限度内，将重物拉开一定距离，然后放手任其运动2．有一作简谐运动的弹簧振子，周期为2s。

如果从弹簧振子向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t＝3.4s至t＝3.5s的过程中，摆球的A．速度向右在增大，加速度向右在减小B．速度向左在增大，加速度向左也在增大C．速度向左在减小，加速度向右在增大D．速度向右在减小，加速度向左也在减小3．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 cmC．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4．如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端连结一质量为m的木块.将木块从OO′处向右拉开一段位移L，然后放手，使木块在粗糙水平地面上减幅振动直至静止，设弹簧第一次恢复原长时木块的速度为v0，则A．弹簧第一次向左运动的过程中，木块始终加速B．木块第一次向左运动的过程中，速度最大的位置在OO′处C．木块先后到达同一位置时，动能一定越来越小D．整个过程中木块只有一次机会速率为v05．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝，则质点A．第1 s末与第3 s末的位移相同B．第1 s末与第3 s末的速度相同C．第3 s末至第5 s末的位移方向都相同D．第3 s末至第5 s末的速度方向都相同6．如图所示，两长方体木块A和B叠放在光滑水平面，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。

机械振动和机械波复习配套练习及单元测试j3

《机械振动、机械波》检测题一、本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．如图1所示，一轻质弹簧与质量为m 的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直直线上的A 、B 间做简谐振动，O 为平衡位置，C 为AO 的中点，已知OC=h ，振子的周期为T ，某时刻物体恰经过C 点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内下列不可能的是 ( ) A.重力做功2mghB.重力的冲量大小为mgT/2C.回复力做功为零D.回复力的冲量为零2．如图2所示是一弹簧振子在水平面内作简谐运动的x-t 图象，则振动系统在（）A ．t l 和t 3时刻具有相同的动能和动量B ．t 3和t 4时刻具有相同的势能和动量C ．t l 和t 5时刻具有相同的加速度D ．t 3和t 5时刻，振子所受回复力相等3.如图3所示，A 、B 分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中，位置A 为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中（）A .位于B 处时动能最大 B .位于A 处时势能最大C .在位置A 的势能大于在位置B 的动能D .在位置B 的机械能大于在位置A 的机械能 4.如图4所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，从波传到x=5m 的M 点时开始计时，已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s ，下面说法中正确的是 ( ）A ．这列波的波长是4mB ．这列波的传播速度是10m/sC ．质点Q （x=9m ）经过0.5s 才第一次到达波峰D ．M 点以后各质点开始振动时的方向都是向下5.如图5所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端和质量为M 的容器放在光滑水平面上。

当容器位于0点时，弹簧为自然长度。

在0的上方有一滴管，容器每通过0点一次，就有质量为m 的一个液滴落入容器。

高三(上)单元测试物理试卷(机械运动)

高三（上）单元测试物理试卷（机械运动）一、选择题（每小题 4 分，共 48 分）．1.一列沿x 轴正向传播的横波在某时刻波的图象如图中甲所示，A、B、C、D 为介质中沿波的传播方向上四个等间距质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图乙可以用来反映下列哪个质点的振动图象（）A.质点AB.质点BC.质点CD.质点D2.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g = 10m/s2．以下判断正确的是（）C. D.5.如图所示，光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k．开始时，振子被拉到平衡位置O 的右侧A 处，此时拉力大小为F，然后轻轻释放振子，振子从初速度为零的状态开始向左运动，经过时间t 后第一次到达平衡位置O 处，此时振子的速度为v，则在这个过程中振子的平均速度为（）A.0vB.2FC.ktD.不为零的某值，但由题设条件无法求出A.h = 1.7mB.简谐运动的周期是0.8s 6.噪声会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响，通常用声强级L1= 10lgI（单位为dB）来表示噪声I0C.0.6s 内物块运动的路程是0.2mD.t = 0.4s 时，物块与小球运动方向相反3. 如图所示，固定曲面AC 是一段半径为4.0m 的光滑圆孤形成的，圆弧与水平方向相切于A 点，AB =10cm．现将一小物体先后从孤面顶端C 和圆孤中点D 处由静止释放，到达孤面底端时的速度分别为v1和v2，所需时间为t1和t2，则下列关系正确的是（）的大小．式中I 为声强，单位是W/m2；I0 = 10−12W/m2是人刚好能听到的声音强度．我国规定工作环境的噪声一般应低于85dB，则以下最接近该标准的声强是（）A.10−1W/m2B.10−2W/m2C.10−4W/m2D.10−6W/m27.下列说法中正确的是（）A.回复力就是振动物体受到的合外力B.振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功，离开平衡位置的过程，回复力做负功C.有机械振动必有机械波A.v1 > v2，t1 = t2C.v1 < v2，t1 = t2B.v1 > v2，t1 >t2D.v1 < v2，t1 >t2D.波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同8.如图所示，为一在水平方向传播的简谐波，已知此时质点F 向下运动，则以下说法正确的是（）4. 如图所示，斜面体M 的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m 相连，弹簧的轴线与斜面平行．若物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f 与时间t 的关系图象应是下图中的哪一个？（）A. B. A.波向右传播B.质点H 与F 的运动方向相同C.质点C 比B 先回到平衡位置D.此时质点C 的加速度为09.如图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置．当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线．已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s，图乙所示的一段木板的长度为0.60m，则这次实验沙摆的摆长大约为（取g=π2）（）A.0.56 mB.0.65 mC.1.00 mD.2.25 m10.下列说法中正确的是（）A.回复力就是振动物体受到的合外力B.振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功，离开平衡位置的过程，回复力做负功C.有机械振动必有机械波D.波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同11.如图，位于竖直平面内的固定光滑圆轨道与水平面相切于M 点，与竖直墙相切于点A，竖直墙上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60∘，C 是圆环轨道的圆心，D 是圆环上与M 靠得很近的一点(DM 远小于CM)．已知在同一时刻：a、b 两球分别由A、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M 点；c 球由C 点自由下落到M 点；d 球从D 点静止出发沿圆环运动到M 点．则（）(ⅰ)0 ∼22s 内，波源A 右侧1m 处的质点C 经过的路程；(ⅱ)0 ∼16s 内，从波源A 发出的半个波传播过程中遇到波峰的个数．14.用恒力F 拉动用一块涂有碳黑质量为2kg 的玻璃板竖直向上由静止开始运动，一个装有指针的振动频率为5Hz 的电动音叉在玻璃板上画出如图10 所示的曲线．若量得OA = 1cm，OB = 4cm，OC = 9cm，则拉力F 有多大(g 取10m/s2)？A.c 球最先到达M 点，A 球最后到达M 点B.c 球最先到达M 点，B 球最后到达M 点C.d 球最先到达M 点，A 球最后到达M 点15.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图1 所示形状，相应的曲线方程为y = 5.0cos(kx +2π)（单位：m），3D.d 球最先到达M 点，B 球最后到达M 点二、非选择题（共 52 分）式中k = 1 m−15，杆足够长，图中只画出了一部分．将一质量为m = 1.0kg 的小环（可视为质点）套在杆上，12.一列简谐横波沿+ x 轴方向传播，t＝0 时刻的波形如图甲所示，A、B、P 和Q 是介质中的四个质点，t＝0 时刻波刚好传播到B 点，质点A 的振动图象如图乙所示，则：①该波的传播速度是多大？②从t＝0 到t＝1.6s，质点P 通过的路程为多少？③经过多长时间质点Q 第二次到达波谷？13.如图(a)所示，相距d＝20m 的波源A、B，在t＝0 时同时开始振动，波源A 只振动了半个周期，其振动图象如图(b)所示；波源B 连续振动，其振动图象如图(c)所示．两列简谐横波的传播速度都为v＝1.0m/s．求取g = 10m/s2．（2）在第（1）问的情况下，求小环在杆上运动区域的x 坐标范围；（3）一般的曲线运动可以分成许多小段，每一小段都可以看成圆周的一部分，即把整条曲线用系列不同的小圆弧代替，如图2 所示，曲线上A 点的曲率圆的定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点做一圆，在极限的情况下，这个圆叫做A 点的曲率圆．其半径ρ叫做A 点的曲率半径．若小环从x = 0 处以v2 =5 10m/s 的速度出发沿杆向下运动，到达轨道最低点P 时杆对小环的弹力大小为70N，求小环经过轨道最高点Q 时杆对小环的弹力．16. 弹簧振子以O 点为平衡位置，在B、C 两点间做简谐运动，在t = 0 时刻，振子从O、B 间的P 点以速度v 向B 点运动；在t = 0.2s 时，振子速度第一次变为− v；在t = 0.5s 时，振子速度第二次变为− v．（1）求弹簧振子振动周期T；（2）若B、C 之间的距离为25cm，求振子在4.0s 内通过的路程；（3）若B、C 之间的距离为25cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象．参考答案与试题解析由于CO的弧长远小于圆弧的半径，所以小球的运动可视为简谐运动（单摆运动），根据周期公式T=2π一、选择题（每小题 4 分，共 48 分）．1.【答案】B 比较时间．根据动能定理比较到达O 点的速度．【解答】解：小球的运动可视为简谐运动（单摆运动），根据周期公式T=2π1C 点和D 点释放，【考点】横波的图象波长、频率和波速的关系【解析】由乙图读出t = 0 质点的振动状态：速度和位置；再在甲图上，采用波形平移法得到各个质点的运动情况．【解答】解：由乙图，周期T = 4s；t = 0 时刻，质点的位置在平衡位置，振动方向沿y 轴正方向；横波沿x 轴正向传播，图示时刻位移为零的只有B、D 两点，采用波形平移法，可以得到B 点向上运动，D 点向下运动；故选：B．2.【答案】A,B【考点】简谐运动的振动图象【解析】由振动公式可明确振动的周期、振幅及位移等；再结合自由落体运动的规律即可求得h 高度；根据周期明确小球经历0.4s 时的运动方向．【解答】解：A、由振动方程式可得，t = 0.6s 物体的位移为y = 0.2sin(2.5π × 0.6) =− 0.1m；则对小球有：运动到O 点的时间相等，都等于T．4根据动能定理有：mg △h = 1 mv2− 0，知C 点的△h 大，所以从C 点释放到达O 点的速度大．故A 正确，B、2C、D 错误．故选A．4.【答案】C【考点】共点力平衡的条件及其应用简谐运动的回复力和能量【解析】物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力．斜面体处于静止，分析受力，作出力图，由平衡条件分析地面对斜面体的摩擦力f 与时间t 的关系．【解答】解：设斜面的倾角为θ．物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力，即N1 = mg cosθ．以斜面体为研究对象，作出力图如图．地面对斜面体的摩擦力f = N1sinθ = mg sinθcosθ因为m，θ不变，所以f 不随时间变化．故选Ch + y 12=2gt解得h = 1.7m；故A 正确；B、由公式可知，简谐运动的周期T = 2π = 2π= 0.8s；故B 正确；ω 2.5πC、振幅为0.1m；故0.6s 内物块运动的路程为3A = 0.3m；故C 错误；D、t = 0.4s = T，此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，故D 错误；2故选：AB．3.【答案】A【考点】单摆周期公式动能定理【解析】5.【答案】C【考点】简谐运动的振幅、周期和频率简谐运动的回复力和能量【解析】平均速度等于这段位移与所需要的时间的比值．而位移则通过胡克定律由受力平衡来确定．【解答】解：根据胡克定律，振子被拉到平衡位置O 的右侧A 处，此时拉力大小为F，则OA 的位移为x = F，更多学习资料和名师公开课敬请关注公众号：好分数高中圈获取kI −12101−12 由于经过时间 t 后第一次到达平衡位置 O 处，所以这个过程中平均速度为 v = x t故选：C 6. 【答案】 C【考点】声波【解析】F，故 C 正确，ABD 错误；xt【解析】根据 P 点的振动方向可判断出波的传播方向．研究波动过程，可知道质点运动方向间的关系．由质点的振动方向，结合位置可确定回到平衡位置的先后．【解答】解：A 、质点 F 向下运动，波向左传播．故 A 错误．B 、质点 H 与 F 位于波谷的两侧，运动方向相反．故 B 错误C 、此时 B 点向上运动，而 C 直接向下运动，则 C 点比 B 点先回到平衡．故 C 正确．D 、质点 C 加速度最大．故 D 错误．故选 C ．将四个选项的数据分别代入公式L 1 【解答】= 10 ⋅ lg I进行求解即可． I 0I 9. 【答案】 A【考点】解：根据题意有：声强级L 1 = 10lg （单位为 dB ）． 0简谐运动的振幅、周期和频率 A 、L 1 = 10lg10−1= 110dB ；1010−2【解析】薄木板水平匀速运动，由板长和速度求出运动的时间．此时间等于两倍的沙摆周期，则知沙摆的周期，再由单摆的周期公式求解摆长． B 、L 1 = 10lg −12 = 100dB ；【解答】10−4s 0.6C 、 L 1 = 10lg −12 = 80dB ；D 、L = 10lg 10−6= 60dB ；解：薄木板水平匀速运动，通过 0.60m 的时间为：t = =s = 3sv 0.2设沙摆的周期为 T ，由图看出，2T = t ，得：T = 1.5s ．我国规定工作环境的噪声一般应低于 85dB ，最接近该标准的声强是 C 选项中的 80dB ；故选 C ． 7. 【答案】 B【考点】机械波由故选：A 10.【答案】 B【考点】L = 0.56m简谐运动的回复力和能量【解析】回复力是振动物体受到的指向平衡位置的力；该力总是指向平衡位置；机械波的产生条件为：有振波和介质．【解答】解：A 、回复力可以是由某个力的分力提供；故 A 错误；B 、振动物体回到平衡位置时，回复力与运动方向相同，回复力做正功；反之，离开平衡位置时，回复力做负功；故 B 正确；C 、有振动不一定有波，只有振动在介质中传播才能形成波；故 C 错误；D 、波的传播速度取决于介质，和波源的振动无关；故 D 错误；故选：B ． 8.【答案】 C【考点】波长、频率和波速的关系横波的图象简谐运动的回复力和能量简谐运动的振幅、周期和频率【解析】回复力就是使振动物体回到平衡位置的力；机械波的形成条件是有机械振动和介质；横波中，波源振动时的运动速度和波的传播速度始终垂直．【解答】解：A 、回复力就是使振动物体回到平衡位置的力，不一定是合力，如单摆是重力的切向分量提供回复力，故 A 错误；B 、振动物体回到平衡位置的过程中，回复力与位移同向，做正功；离开平衡位置的过程，回复力与位移反向，做负功；故 B 正确；C 、机械波的形成条件是有机械振动和介质，故有有机械振动不一定有机械波，有 C 错误；D 、横波中，波源振动时的运动速度和波的传播速度始终垂直，故 D 错误；故选：B ． 11.【答案】 B【考点】10102 11牛顿第二定律力的合成与分解的运用【解析】对于 abc 小球，根据几何关系分别求出各个轨道的位移，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动的时间，从而比较出到达 M 点的先后顺序；对于 D 球，单摆模型，根据单摆的周期公式求出运动的时间．【解答】(i) 先求出距 A 点 1 米处的质点在先经过左边的 A 波路程，再求出 B 波 22 秒传播的距离，从而求出 B 波在距A 点 1 米处的质点振动路程，两者之和即为总路程．(ii) 波在 t 时间内传播的距离为 x ＝vt ，根据几何关系求得 16 s 内两列波相对运动的长度，结合两波的长度求解．【解答】解(ⅰ)波源 A 引起的质点 C 振动的路程为 s 1＝2A 1＝8cm 波源 B 的振动传播到 C 点的时间 t = d−x A = 19smg sin 45∘2 12v解：对于 AM 段，位移x 1 = 2R ，加速度a 1 = m= 2g ，根据x 1 = 2 a 1t 1得：之后的 3s ，波源 B 引起的质点 C 振动的路程为 3s 2 = 2 × 4A 2 = 120cmt = 2○3 12所以，在 0 ∼ 22s 内质点 C 经过的路程 s ＝s 1 + s 2＝128cm(ⅱ)16s 内两列波相对运动的长度为△l ＝l A + l B − d ＝2vt − d ＝12 m 对于 BM 段，位移x 2 = 2R ，加速度a 2 = g sin 60 = 2g ，根据x 2 = 2 a 2t 2得，t 2 =B 波的波长为λ ＝vT ＝2 m12BBn = igtriangleupl= 6对于CM 段，位移x 3 = R ，加速度a 3 = g ，由x 3 = 2 gt 3得，t 3 =波源 A 发出的波传播过程中遇到波峰的个数为 λB对于 D 小球，做类似单摆运动T14.t 4 = 4 = 知t 3最小，t 2最大．故 B 正确．故选：B ．二、非选择题（共 52 分） 12.【答案】①该波的传播速度是 25m/s②从 t ＝0 到 t ＝1.6s ，质点 P 通过的路程为 16m ③经过 3.8s 时间质点 Q 第二次到达波谷【考点】横波的图象波长、频率和波速的关系【解析】【答案】拉力 F 为 24N ．【考点】简谐运动的振幅、周期和频率匀变速直线运动的位移与时间的关系牛顿第二定律【解析】从固定电动音叉在玻璃上画出的曲线看出 OA 、AB 、BC 间对应的时间均为半个周期，玻璃板又做匀加速运动，根据匀变速直线运动的推论△x = aT 2求出加速度，再由牛顿第二定律求解外力 F 的大小．【解答】解：在力 F 作用下，玻璃板向上作匀加速运动，图示 OC 间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间变化的规律，其中直线 OC 代表音叉振动 1.5 个周期内玻璃板运动的位移，而 OA 、AB 、BC 间对应的时间均为 0.5 个周期，即：本题要在乙图上读出 A 质点在 t ＝0 时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率，根据简谐运动的特点：一个周期内质点路程为 4A ，分析△t 是几倍的 t = T= 21 = 1 2f2×5= 0.1s ．周期，可以确定 1.6s 内的路程．根据 PQ 之间的距离可以求出第二次到达波谷的时间．【解答】（3）质点 P 、Q 平衡位置之间的距离为：L ＝85 − 10＝75m(1)由 L ＝vt ，解得：t ＝3s即经过 3s 时间质点 Q 第一次到达波谷，经过 3.8s 时间质点第二次到达波谷（2）答：①该波的传播速度是 25m/s②从 t ＝0 到 t ＝1.6s ，质点 P 通过的路程为 16m ③经过 3.8s 时间质点 Q 第二次到达波谷 13.【答案】（1）距 A 点 1 米处的质点，在 t ＝0 到 t ＝22s 内所经过的路程为 128cm ；（2）在 t ＝0 到 t ＝16s 内从 A 发出的半个波前进过程中所遇到的波峰数为 6 个【考点】横波的图象波长、频率和波速的关系【解析】则从 O 到 C 的时间为 t ′ = 3t = 0.3s 设板竖直向上的加速度为 a ，则有： s BA − s AO = at 2 解得：a =0.04−0.01−0.01= 2m/s 20.1由牛顿第二定律得：F − mg = ma解得：F = 2 × (2 + 10) = 24N ．15. 【答案】（1）若使小环以v = 10m/s 的初速度从 x = 0 处沿杆向下运动，求小环运动到 x = 5π(m)处时的速度的大小 3 5 6m/s ；5（2）在第（1）问的情况下，求小环在杆上运动区域的 x 坐标范围− π ≤ x ≤ 5π；314mg − F 2 = m 3 251 1 F − mg = m 3（3）小环经过轨道最高点 Q 时杆对小环的弹力为 10N ，方向竖直向下．【考点】功能关系向心力【解析】5π （2）若 B 、C 之间的距离为 25cm ，振子在 4.0s 内通过的路程是 200cm ；（3）弹簧振子位移表达式为 x = 12.5sin 2πt(cm)，画出弹簧振子的振动图象如图．【考点】简谐运动【解析】①在 t = 0 时刻，振子从 OB 间的 P 点以速度 v 向 B 点运动，经过 0.2s 它的速度大小第一次与 v 相同，方向（1）先据曲线方程求出小环运动到 x =(m)时的高度，再据机械能守恒求出该点的速度．3相反，再经过 0.5s 它的速度大小第二次与 v 相同，方向与原来相反，质点 P 运动到关于平衡位置对称的位置，（2）据机械能守恒求出小环运动的最高点，再据曲线方程求出小环在赶上的运动区域即可．（3）先据机械能守恒和牛顿运动定律求出再低点的曲率半径，再利用机械能守恒和牛顿运动定律求出最高点时与杆的作用力．【解答】5π 求出周期．②由 B 、C 之间的距离得出振幅，从而求出振子在 4.0s 内通过的路程．③由 B 、C 之间的距离得出振幅，结合振子开始计时的位置，写出振子位移表达式，画出弹簧振子的振动图象．【解答】解：（1）据曲线方程可知，当 x = 0 时，y =− 2.5m ；当 x =(m)，y =− 5m ．3解：（1）根据弹簧振子简谐运动的对称性可得：T = 0.5 × 2 s = 1.0 s由 x = 0 时到 x = 5π (m)为研究对象，由机械能守恒定律得：3（2）若 B 、C 之间距离为 25 cm ，则振幅 A = × 25 cm = 12.5 cm211 ，2 2 振子 4.0 s 内通过的路程 s = × 4 × 12.5 cm = 200 cmT代入数据解得：v = 5 6m/s ；（2）分析可知，小环在曲线上运动机械能守恒，当运动到最高点是速率为零，据机械能守恒定律得：1 mv2 + mg( − 2.5) = mgh[h 为最高点到 x 轴的距离]…①（3）根据 x = A sin ωt ，A = 12.5 cm ，ω = 2πT得 x = 12.5sin 2πt(cm)．振动图象为= 2π21据曲线方程：h = 5.0cos (kx + 2π )…②3联立①②解得：x = 5π，所以− 5π；3（3）由小环从 x = 0 处到最低点为研究对象，据功能关系律得：2 2 − 5mg （v 3为最低点的速度）…③ 在最低点为研究对象，据牛顿第二定律得： v 2（F 为最低点时，小环与轨道的弹力）…④R答：（1）弹簧振子振动周期 T 是 1.0s ；（2）若 B 、C 之间的距离为 25cm ，振子在 4.0s 内通过的路程是 200cm ；（3）弹簧振子位移表达式为 x = 12.5sin 2πt(cm)，画出弹簧振子的振动图象如图．更多学习资料和名师公开课敬请关注公众号：好分数高中圈获取12 12由小环 x = 0 到最高点为研究对象，据机械能守恒定律：2 mv 2 + mg( − 2.5) = 5mg + 2 mv 4（ v 4为最高点的速度）…⑤再最高点为研究对象，据牛顿第二定律得：2 F 为最高点时，小环与轨道的弹力）…⑥联立③④⑤⑥解得：F 2 =− 10N ，负号表示方向竖直向下；答：（1）若使小环以v 1 = 10m/s 的初速度从 x = 0 处沿杆向下运动，求小环运动到 x = 3 π(m)处时的速度的大小 5 6m/s ；（2）在第（1）问的情况下，求小环在杆上运动区域的 x 坐标范围− 5π ≤ x ≤ 5π；3 （3）小环经过轨道最高点 Q 时杆对小环的弹力为 10N ，方向竖直向下．16.【答案】（1）弹簧振子振动周期 T 是 1.0s ；2 mv 2 mv 1 =− mg(5 − 2.5) +2 2mv 2+ mg( − 2.5) = mv 3。

高中物理第11章机械振动单元测试高二物理试题

点囤市安抚阳光实验学校第十一章单元测试(时间60分钟满分100分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分，每小题至少有一个选项正确，选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分)1．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中( )A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子离衡位置的位移逐渐增大C．振子的速度逐渐增大D．振子的加速度逐渐增大解析在振子向着平衡位置运动的过程中，振子所受的回复力逐渐减小，振子离衡位置的位移逐渐减小，振子的速度逐渐增大，振子的加速度逐渐减小，选项C正确．答案C2．做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的( )A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变C．频率不变，振幅改变D．频率改变，振幅不变解析由单摆周期公式T＝2πlg知周期只与l、g有关，与m和v无关，周期不变频率不变．又因为没改变质量前，设单摆最低点与最高点高度差为h，最低点速度为v，mgh＝12mv2.质量改变后：4mgh′＝12·4m·(v2)2，可知h′≠h，振幅改变．故选C项．答案C3．某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( ) A．当f<f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B．当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C．该振动系统的振动稳后，振动的频率于f0D．该振动系统的振动稳后，振动的频率于f解析由共振条件及共振曲线，可知驱动力频率f越接近振动系统的固有频率f0，振幅越大，所以当f<f0时，振幅随f的增大而增大，A项错误；当f>f0时，振幅随f的增大而减小，随f的减小而增大，B项正确；系统振动稳时，振动频率于驱动力频率f，与固有频率f0无关，D项正确，C项错误．答案BD4．若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是( )A ．若位移为负值，则速度一为正值，加速度也一为正值B ．物体通过平衡位置时，所受合外力为零，回复力为零，处于平衡状态C ．物体每次通过同一位置时，其速度不一相同，但加速度一相同D ．物体的位移增大时，动能增加，势能减少解析如图所示，图线中a 、b 两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速度一相同，但速度方向分别为负、正，A 项错误，C 项正确．物体的位移增大时，动能减少，势能增加D 项错误．单摆摆球在最低点时，处于平衡位置，回复力为零，但合外力不为零，B 项错误．答案 C5．一弹簧振子振幅为A ，从最大位移处需时间t 0第一次到达平衡位置，若振子从最大位移处经过t 02时间时的速度大小和加速度大小分别为v 1和a 1，而振子位置为A2时速度大小和加速度大小分别为v 2和a 2，那么( )A ．v 1＞v 2B ．v 1＜v 2C ．a 1＞a 2D ．a 1＜a 2解析振子从最大位移处向平衡位置运动的时间内，做加速度越来越小的加速运动，因速度不断增大，所以前t 02时间内运动的距离一小于后t 02时间内运动的距离，即t 02时刻，物体的位移x ＞A2.由简谐运动的规律不难得出a 1＞a 2，v 1＜v 2，因此选项B 、C 正确，选项A 、D 错误．答案 BC6．如图所示，下列说法正确的是( )A ．振动图像上的A 、B 两点振动物体的速度相同B ．在t ＝0.1 s 和t ＝0.3 s 时，质点的加速度大小相，方向相反C ．振动图像上A 、B 两点的速度大小相，方向相反D ．质点在t ＝0.2 s 和t ＝0.3 s 时的动能相解析 A 、B 两处位移相同，速度大小相，但方向相反，因此A 项错，C 项对．在t ＝0.1 s 和t ＝0.3 s 时，质点离衡位置的位移最大，方向相反，由F＝－kx ，a ＝－kxm，可知B 项正确．t ＝0.2 s 时，物体通过平衡位置，速度最大，动能最大，而t ＝0.3 s 时，速度为零，动能最小，故D 项错．答案 BC 7.如图所示，为同一地点的两单摆甲、乙的振动图线，下列说法中正确的是( )A ．甲、乙两单摆的摆长相B ．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t＝0.5 s时乙摆摆线张力最大解析由图可知两摆周期相，故两摆摆长相；甲摆的振幅比乙摆大；由于两摆的摆球质量未知，不能判断机械能的大小；t＝0.5 s时乙摆位于最大位移处．摆线张力最小．答案AB8．劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，在图中A 点对的时刻( )A．振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴的负方向B．振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0－4 s内振子做了1.75次全振动D．在0－4 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为0解析由F＝kx＝5 N，即弹力大小为5 N，方向指向x轴负方向，选项A 不正确．由图可知振子的速度方向指向x轴的正方向，选项B正确．由图可看出，t＝0、t＝4 s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0－4 s 内完成两次全振动，选项C错误．由于t＝0时刻和t＝4 s时刻振子都在最大位移处，所以在0－4 s内振子的位移为零，又由于振幅为0.5 cm，在0－4 s 内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为2×4×0.50 cm ＝4 cm，故选项D错误．综上所述，选项B正确．答案B9．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．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( )A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度解析由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅是相的，A、B项错；两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相的，则质量大的速度小，所以C项正确，D项错误．答案C10．将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是( )A．这个说明了动能和势能可以相互转化，转化过程中机械能守恒B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4C．摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D ．摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变解析小球的细线即使碰到障碍物，细线的拉力不做功，只有重力做功，所以其仍能回到原来的高度，机械能守恒，选项A 正确．频闪照片拍摄的时间间隔一，题图可知，摆线与障碍物碰撞前后的周期之比为3∶2，根据单摆的周期公式T ＝2πlg，得摆长之比为9∶4，故选项B 正确．摆线经过最低点时，线速度不变，半径变小，根据F －mg ＝m v 2l知，张力变大．根据v ＝ωr ，知角速度增大，故选项C 正确，选项D 错误．故选ABC 项．答案 ABC11．将轻弹簧上端固，下端悬挂小钢球，把小钢球从平衡位置竖直向下拉下一段距离，放手让其运动．从小钢球通过平衡位置开始计时，其振动图像如图所示，下列说法正确的是( )A ．钢球的振动周期为2 sB ．在t 0时刻弹簧的形变量为4 cmC ．钢球振动半个周期，回复力做功为零D ．钢球振动四分之一周期，通过的的路程可能大于5 cm解析由振动图像可知，钢球的振动周期为2 s ，A 项正确；t 0时刻振子偏离平衡位置的位移为4 cm ，弹簧的形变量是振子到弹簧原长处的距离，B 项错误；钢球振动半个周期，初速度和末速度大小相，方向相反，根据动能理，可得合外力做功为零，即回复力做功为零，故C 项正确；由数学三角函数可知，在一个周期内，当钢球在[18T ，38T ]内运动，钢球在四分之一周期内通过的路程最大，s max ＝2A (其中A 为振幅)，当钢球在[58T ，78T ]内运动，钢球在四分之一周期内通过的路程最小，s min ＝(2－2)A ，即振子在任意四分之一周期内的路程范围为[(2－2)A ，2A ]，所以D 项正确．答案 ACD 12.光滑的水平面上叠放有质量分别为m 和m /2的两木块，下方木块与一劲度系数为k 的弹簧相连，弹簧的另一端固在墙上，如图所示．已知两木块之间的最大静摩擦力为f ，为使这两个木块组成的系统象一个整体一样地振动，系统的最大振幅为( )A.fkB.2f kC.3f kD.4f k解析物体做简谐运动，取整体为研究对象，是由弹簧的弹力充当回复力．取上面的小物块为研究对象，则是由静摩擦力充当回复力．当两物体间的摩擦力达到最大静摩擦力时，两物体达到了简谐运动的最大振幅．又因为两个物体具有共同的加速度，根据牛顿第二律对小物体有f ＝12ma ，取整体有kx ＝(12m ＋m )a ，两式联立可得x ＝3fk，选项C 正确．答案 C13.如图所示，一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动，若从质点通过O 点开始计时，经过1 s 质点第一次经过M 点，再继续运动，又经过23 s 质点第二次经过M 点，则质点的振动周期为( )A ．2 s B.163 sC.169s D.143s解析如图，设a 、b 为振动过程中的最大位移处，若质点从O 点向右到达M 点所用时间为1 s ，从M 点经b 点回到M 点所用时间为23 s ，由对称性可知，质点由O 点到b 点用时43 s ，则质点振动周期为163 s ；若质点向左经a 到达M点用时1 s ，从M 点经b 再回到M 点用时23s ，则质点再经Oa 回到O 点用时仍为1 s ，此整过程为3T 2，故周期为169s.答案 BC 14.如图所示，在质量为M 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m (M >m )的A 、B 两物体，箱子放在水平地面上．平衡后剪断A 、B 间细线，此后A 将做简谐振动．当A 运动到最高点时，木箱对地面的压力为( )A ．MgB ．(M －m )gC ．(M ＋m )gD ．(M ＋2m )g解析平衡后剪断A 、B 间细线，A 将做简谐振动，在平衡位置，有kx 1＝mg ，在平衡之前的初位置，有kx 2＝2mg ，故振幅为A ＝x 2－x 1＝mgk，根据简谐运动的对称性，到达最高点时，弹簧处于原长，故此时木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力于重力Mg ，A 项正确，B 、C 、D 项错误．答案 A二、非选择题(有4个题，共44分)15．(10分)有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确气球的高度．已知该单摆在海平面处的周期是T 0.当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为T .求该气球此时离海平面的高度h .(把地球看做质量均匀分布的半径为R 的球体)解析根据单摆周期公式T0＝2πlg 0，T＝2πlg，其中l是单摆长度，g0和g分别是点的重力加速度．根据万有引力律公式，可得g0＝G MR2g＝GMR＋h2由以上各式，可解得h＝(TT0－1)R.答案(TT0－1)R16．(10分)在心电图仪、地震仪仪器工作过程中，要进行振动记录，如图甲所示是一个常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P，在下面放一条白纸带．当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带运动方向与振子振动方向垂直)，笔就在纸带上画出一条曲线，如图乙所示．(1)若匀速拉动纸带的速度为1 m/s，则由图中数据算出振子的振动周期为多少？(2)作出P的振动图像．(3)若拉动纸带做匀加速运动，且振子振动周期与原来相同，由图丙中的数据求纸带的加速度大小．解析(1)由题图乙可知，当纸带匀速20 cm时，弹簧振子恰好完成一次全振动，由v＝xt，可得t＝xv＝0.21s，所以T＝0.2 s.(2)由题图乙可以看出P的振幅为2 cm，振动图像如图所示：(3)当纸带做匀加速直线运动时，振子振动周期仍为0.2 s，由丙图可知，两个相邻0.2 s时间内，纸带运动的距离分别为0.21 m、0.25 m，由Δx＝aT2，得a＝0.25－0.210.22m/s2＝1.0 m/s2.答案(1)0.2 s (2)见解析(3)1.0 m/s217．(12分)某小组在利用单摆测当地重力加速度的中：(1)用游标卡尺测摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________ cm.(2)小组成员在过程中有如下说法，其中正确的是________．(填选项前的字母)A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t100C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小(3)下表是用单摆测重力加速度中获得的有关数据：T2＝4.2 s2时，l＝________ m．重力加速度g＝________ m/s2.解析(1)由游标尺的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球直径的整毫米数为0.9 cm，标尺中第7条线与主尺刻度对齐，所以为0.07 cm，所以摆球直径为0.9 cm＋0.07 cm＝0.97 cm.(2)单摆从最低点计时，故A项错；因一个周期内，单摆有2次通过最低点，故B项错；由T＝2πlg得，g＝4π2lT2，若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，则g偏大，C项对；因空气阻力的影响，选密度小的摆球，测得的g值误差大，D项错误．(3)由T＝2πlg，得g＝4π2·lT2或l＝g4π2·T2，所以图像是过原点且斜率为g4π2的一条直线．l－T2图像如图所示．T2＝4.2 s2时，从图中画出的直线上可读出其摆长l＝1.05 m，将T2与l代入公式g＝4π2lT2，得g＝9.86 m/s2.答案(1)0.97 (2)C (3)图见解析 1.05 9.8618．(12分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图O点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置．∠AOB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g取10 m/s2)，求：(1)单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度．解析(1)由图乙可知：单摆周期T＝0.4πs由公式T＝2πlg，可求得摆长l＝0.4 m.(2)mg cosα＝F min＝0.495 Nmg(l－l cosα)＝12mv2mF max－mg＝mv2ml解得m＝0.05 kg，v m≈0.283 m/s.答案(1)0.4πs 0.4 m (2)0.05 kg 0.283 m/s。

机械振动单元测试附答案

机械振动单元测试附答案机械振动一、单选题1、做简谐运动的物体，振动周期为2s ，运动经过平衡位置时开始计时，那么当t=1.2s时，物体:A ．正在做加速运动，加速度的值正在增大 B．正在做减速运动，加速度的值正在减小C ．正在做减速运动，加速度的值正在增大 D．正在做加速运动，加速度的值正在减小2、使物体产生振动的必要条件:A ．物体所受到的各个力的合力必须指向平衡位置； B．物体受到的阻力等于零；C ．物体离开平衡位置后受到回复力的作用，物体所受的阻力足够小；D ．物体离开平衡位置后受到回复力f 的作用，且f=-kx(x 为对平衡位置的位移) ．3、如图是演示简谐运动图像的装置，当沙漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时，振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系．板上的直线OO 1代表时间轴，右图中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线，若板N1和板N2拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2=2v1，则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系为:A ．T 2=T1． B．T 2=2T1． C．T 2=4T1． D.T2=T1/44、两个弹簧振子，甲的固有频率为2f ，乙的固有频率为3f ，当它们均在频率为4f 的策动力作用下做受迫振动，则:A ．甲的振幅较大，振动频率为2fB ．乙的振幅较大，振动频率为3fC ．甲的振幅较大，振动频率为4fD ．乙的振幅较大，振动频率为4f5、做简谐运动的物体每次通过同一位置时，可能不相同的物理量有 :A ．速度 B．加速度 C．回复力 D．动能．6、把调准的摆钟由北京移到赤道，这钟:A ．变慢了，要使它变准应该增加摆长 B．变慢了，要使它变准应该减短摆长C ．变快了，要使它变准应该增加摆长 D．变快了，要使它变准应该减短摆长7、作受迫振动的物体到达稳定状态时:A ．一定作简谐运动 B．一定做阻尼振动 C．一定按驱动力的频率振动 D．一定发生共振8、用长为l 的细线把一个小球悬挂在倾角为θ的光滑斜面上，然后将小球偏离自然悬挂的位置拉到A 点，偏角α≤5°，如图所示．当小球从A 点无初速释放后，小球在斜面上往返振动的周期为:9、一个单摆做简谐运动，周期为T ，在下列情况中，会使振动周期增大的是:A ．重力加速度减小 B．摆长减小C ．摆球的质量增大 D．振幅减小10、关于简谐运动，下列说法中错误的是:A ．回复力的方向总是与位移方向相反 B．加速度的方向总是与位移方向相反C ．速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反D．简谐运动属于匀变速直线运动二、多选题11、弹簧振子做简谐运动时，各次经过同一位置，一定相等的物理量是 :A ．速度 B．加速度 C．动能 D．弹性势能12、(如图), 则下列说法中正确的是:A.t 1和t 2时刻质点速度相同；B. 从t 1到t 2的这段时间内质点速度方向和加速度方向相同；C. 从t 2到t 3的这段时间内速度变大，而加速度变小；D.t1和t 3时刻质点的加速度相同.13、作简谐振动的物体向平衡位置运动时，速度越来越大的原因是:A ．回复力对物体做正功，使其动能增加； B．物体惯性的作用；C ．物体的加速度在增加； D．物体的势能在转化为动能．14、图所示为质点的振动图像，下列判断中正确的是:A ．质点振动周期是8s ； B．振幅是±2cm；C ．4s 末质点的速度为负，加速度为零；D ．10s 末质点的加速度为正，速度最大．15、一个质点做简谐振动的图象如图所示，下列说法中正确的是:A. 质点的振动频率为4Hz ；B. 在10s 内质点经过的路程是20cm ；C. 在5s 末，速度为零，加速度最大；D.t=1.5s和4.5s 末的两时刻质点的位移大小相等.16、一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A 与策动力频率f 之间的关系如图所示．由图可知:A．频率为f 2时，振子处于共振状态B．策动力频率为f 3时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为f 2C ．振子如果做自由振动，它的频率是f 2D ．振子可以做频率为f 1的等幅振动三、填空题17、甲、乙两个单摆摆长之比为1:4，在同一个地点摆动，当甲摆动10次时，乙摆动了_______次．甲、乙两摆的摆动频率之比为________．18、一个质量m=0.1kg的振子，拴在劲度系数k=10N/m的轻弹簧上作简谐运动时的图像如图所示．则振子的振幅A=（），频率f=（），振动中最大加速度a max =（），出现在t=（）时刻；振动中最大速度出现在t=（）时刻．19、弹簧振子做简谐运动，振子的位移达到振幅的一半时，回复力的大小跟振子达到最大位移时回复力大小之比为________，加速度的大小跟振子达到最大位移时之比为_______．20、铁道上每根钢轨长12m ，若支持车厢的弹簧的固有周期为0.60s ，那么车以v =_____m/s行驶时，车厢振动最厉害．四、作图题21、如图所示的弹簧振子，放在光滑水平桌面上，O 是平衡位置，振幅A=2cm，周期T=0.4s．(1)若以向右为位移的正方向，当振子运动到右方最大位移处开始计时，试画出其振动图像．(2)若以向左为位移的正方向，当振子运动到平衡位置向右方运动时开始计时，试画出其振动图像．五、计算题22、一只摆钟的摆长为L 1时，在一段时间内快了n 分，而当摆长为L 2时，在相同时间内慢了n 分，试求摆长的准确长度L 。

山东省师范大学附属中学选修1高中物理《机械振动》单元测试题含答案

山东省师范大学附属中学选修1高中物理《机械振动》单元测试题含答案一、机械振动选择题1．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm ，周期为3.0 s ．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm 时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( ) A ．0.5 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s2．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T 2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．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 2 m 和 1 mB ．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∶1C ．乙振动的表达式为x= sin4t （cm ） D ．t ＝2s 时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值 4．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5．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()t t +∆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()t t +∆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mkx m M+ 6．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。

【单元练】2021年高中物理选修1第二章【机械振动】经典测试卷(答案解析)(3)

一、选择题1．弹簧振子的质量为M ，弹簧劲度系数为k ，在振子上放一质量为m 的木块，使两者一起振动，如图。

木块的回复力F 是振子对木块的摩擦力，F 也满足F k x =-'，x 是弹簧的伸长（或压缩）量，那么k k'为（）A ．m MB ．mM m+C ．MM m+D ．M mB 解析：B 【分析】对整体分析由牛顿第二定律可得出回复力的表达式；再对B 分析，即可得出m 回复力的表达式。

整体做简谐运动，则对整体有-F kx =木块做简谐运动，则对木块有-F k x ''=故F k F k =''由于木块加速度与整体加速度相同，故F M m F m+=' 故k m k M m'=+ 故选B 。

2．一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的s -t 图像如图。

以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v -t 关系图像为（）A ．B ．C ．D ． A解析：A由s -t 图像可知，t =0时刻，质位于正的最大位移处，速度为零，而在4Tt =时刻，恰好位于平衡位置，速度为负的最大值，在2Tt =时刻，恰好位于负的最大位移处，速度刚好减为零；在34Tt =时刻，又恰好回到平衡位置，速度为正的最大值。

故选A 。

3．劲度系数为20N/cm 的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A 点对应的时刻（）A ．振子所受的弹力大小为5N ，方向指向x 轴的负方向B ．振子的速度方向指向x 轴的负方向C ．在0~4s 内振子作了1.75次全振动D ．在0~4s 内振子通过的路程为0.35cm ，位移为0A 解析：AA ．由图可知A 在t 轴上方，位移x =0.25cm ，所以弹力5N F kx =-=-即弹力大小为5N ，方向指向x 轴负方向，A 正确；B ．由图可知过A 点作图线的切线，该切线与x 轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x 轴的正方向，B 错误；C ．由图可看出，t =0、t =4s 时刻振子的位移都是最大，且都在t 轴的上方，在0～4s 内经过两个周期，振子完成两次全振动，C 错误。

波单元测试

选修3-4单元试卷机械振动与机械波一、本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1、简谐振动属于（）A 、匀变速直线运动B 、匀速直线运动C 、曲线运动D 、变速运动 2、下列几种情况中，能发生明显衍射现象的是：（） A ．障碍物或孔的尺寸与波长相等 B ．障碍物或孔的尺寸比波长小 C ．障碍物或孔的尺寸跟波长差不多D ．波长比障碍物或孔的尺寸小得多3、如图1所示是一弹簧振子在水平面内作简谐运动的x-t 图象，则振动系统在（） A ．t l 和t 3时刻具有相同的动能和速度 B ．t 3和t 4时刻具有相同的势能和速度 C ．t l 和t 5时刻具有相同的加速度D ．t 3和t 5时刻，振子所受回复力相等4、图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波：（） A 向右传播，且此时质点B 正向上运动 B 向右传播，且此时质点C 正向下运动 C 向左传播，且此时质点D 正向上运动 D 向左传播，且此时质点E 正向下运动5、如图3所示，在一根弹性木条上挂几个摆长不等的单摆，其中A 、E 的摆长相等，A 摆球的质量远大于其他各摆。

当A 摆振动起来后，带动其余各摆也随之振动，达到稳定后，以下关于各摆的振动的说法，正确的是：（） A ．各摆振动的周期都相等 B ．C 摆振动的振幅最大C ．B 、C 、D 、E 四摆中，E 摆的振幅最大 D ．C 摆振动的周期最大 6、如图4所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，从波传到x=5m 的M点时开始计时，已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s ，下面说法中正确的是 ( ） A ．这列波的波长是4mB ．这列波的传播速度是10m/s图 1 图 3C ．质点Q （x=9m ）经过0.5s 才第一次到达波峰D ．M 点以后各质点开始振动时的方向都是向下7、如图5所示，质量为m 的小球放在劲度为k 的轻弹簧上，使小球上下振动而又始终未脱离弹簧，则（）A.最大振幅A 是k mg，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力F m 是2mgB.最大振幅A 是k mg，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力F m 是mgC.最大振幅A 是k mg2，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力F m 是mgD.最大振幅A 是kmg 2，在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力F m 是2mg 8、如图6所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a ，b 两点，相距14.0m ，b 点在a 点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a 点的位移达到正最大时，b 点的位移恰为零且向下运动。