《机械振动》单元测试题(含答案)

11．一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点． 时刻振子的位移 ； 时刻 ； 时刻 ．该振子的振幅和周期可能为（ ）
A．0.1 m， B．0.1 m, 8sC．0.2 m， D．0.2 m，8s
12．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象，由图可知下列说法中正确的是( )
A．从某时刻算起，在 的时间内，回复力做的功一定为零
B．从某一时刻算起，在 的时间内，速度变化量一定为零
C．若Δt＝T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻，振子运动的速度一定相等
D．若Δt＝ ，则在t时刻和（t＋Δt）时刻，弹簧的形变量一定相等
14．如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是( )
A．摆动的周期为
B．摆动的周期为
C．摆球最高点与最低点的高度差为0.3h
D．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h
4．如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量．当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中（）
A．甲的最大速度大于乙的最大速度
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)
A． B． C． D．
7．如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图象，下列判断正确的是
A．t=2×10-3s时刻纸盆中心的速度最大
B．t=3×10-3s时刻纸盆中心的加速度最大
C．在0〜l×10-3s之间纸盆中心的速度方向与加速度方向相同
D．纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.5×10-4cos50πt（m）
C．A运动到最高点时，A的加速度为g
D．A振动的振幅为
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。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（）
《机械振动》单元测试题(含答案)
一、机械振动选择题
1．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
2．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
3．如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半．则碰撞后
B．物体A在B点时，系统的弹性势能最大
C．物体A速度的最大值为
D．物块在C点时，由物块与弹簧构成的系统势能最大，在B点时最小
20．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
（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）
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
16．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
A．振动周期为5 s
B．振幅为8 cm
C．第2 s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值
D．第3 s末振子的速度为正向的最大值
E.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动
15．一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
A．( + )gB．( +2 )g
C．2( + )gD．(2 + )g
10．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
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）．
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=________
A． B．
C． D．
19．如图所示，光滑斜面与水平面的夹角为θ，斜面上质量为m物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。现将A沿斜面向上推动至弹簧压缩量为 处的C点无初速度释放，B为C关于O的对称点。关于物体A后续的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．物体A做简谐运动，振幅为
B．甲的最大速度小于乙的最大速度
C．甲的振幅大于乙的振幅
D．甲的振幅小于乙的振幅
5．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
（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． 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
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（ ）
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
18．如图所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，一个质量为 的小球（可视为质点），从距弹簧上端 处自由下落并压缩弹簧．若以小球下落点为 轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为 ，不计任何阻力，弹簧均处于弹性限度内；关于小球下落过程中加速度 、速度 、弹簧的弹力 、弹性势能 变化的图像正确的是（ ）
（1）为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的是________；
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
24．根据单摆周期公式 测量当地的重力加速度。将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆。
(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图所示，读数为d=____mm，测得n次经过最低点的时间如图所示，读数t=_____s。当地重力加速度表达为g=___________(用前边给出的字母表示，绳长用L表示)
A．在t0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置
B．在t0.1s与t0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从t0到t0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D．在t0.2s与t0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同
13．做简谐运动的水平弹簧振子，振子质量为m，最大速度为v，周期为T，则下列说法正确的是（ ）
(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。
(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_______________________Байду номын сангаас_(写出一条即可)。
22．某小组在做“用单摆测重力加速度”实验后，为进一步研究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期 ，式中 为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离．如图（a），实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，并测得摆的质量m．
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
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1 m的细线
B．长约1 m的橡皮绳
C．直径约2 cm的均匀铁球
D．直径约5 cm的均匀木球
E.秒表
F.时钟
G.10分度的游标卡尺
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
17．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）