高中物理--机械振动单元检测(含答案)

高中物理--机械振动单元检测（含答案）

（时间:45分钟满分:100分）

一、单项选择题（每小题5分，共20分）

1．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）．A．振子所受回复力逐渐增大

B．振子的位移逐渐增大

C．振子的速度逐渐减小

D．振子的加速度逐渐减小

2．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小

为原来的1

2

，则单摆振动的（）．

A．频率不变，振幅不变 B．频率不变，振幅改变

C．频率改变，振幅改变 D．频率改变，振幅不变

3．（创新题）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2（v1＞v2）在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1，f2和A1，A2，则（）．A．f1＞f2，A1＝A2 B．f1＜f2，A1＝A2

C．f1＝f2，A1＞A2 D．f1＝f2，A1＜A2

4．一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．当振动平台处于什么位置时，物体对平台的正压力最大（）．

A．当振动平台运动到最高点时

B．当振动平台向下运动经平衡位置时

C．当振动平台运动到最低点时

D．当振动平台向上运动经平衡位置时

二、双项选择题（每小题7分，共28分）

5．一弹簧振子沿水平方向的x轴做简谐运动，原点O为平衡位置，在振动中下列情况中不可能出现的是（）．

A．位移与速度均为正值，加速度为负值

B．位移为负值，加速度和速度均为正值

C．位移与加速度均为正值，速度为负值

D．位移、速度、加速度均为负值

6．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为

π

sin

4

x A t

，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．3 s末至5 s末的位移方向都相同

D．3 s末至5 s末的速度方向都相同

7．（创新题）在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦地探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（）．

A．加大飞机的惯性

B．防止机翼发生共振

C．使机翼更加牢固

D．改变机翼的固有频率

8．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A时刻的动能等于B时刻的动能

B．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能

C．摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能

D．摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能

三、填空题（每小题6分，共12分）

9．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量得悬点到小球的距离为96.60 cm，用游标卡尺量得小球直径是5.260 cm，测量周期有3次，每次都是在摆球通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到计时终止，结果如下表．

则此单摆的周期为．

10．（创新题）大海中航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和______，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的______．

四、计算题（每小题20分，共40分）

11．有一摆钟一昼夜走慢1 h，如何调整摆长才能将其调准？设摆长原来为0.50 m．12．如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题:

（1）质点离开平衡位置的最大距离有多大？

（2）在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？

（3）质点在第2 s末的位移是多少？在前4 s内的路程是多少？

参考答案

1．答案:D

解析:弹簧振子向平衡位置运动的过程中，位移逐渐减小，因此，由回复力F＝－kx可知，

振子受到的回复力逐渐减小，振子的加速度

k

a x

m

=-也逐渐减小．由于在振子回到平衡位置的

过程中，弹簧弹力一直做正功，所以速度增大，D正确．

2．答案:B

解析:由单摆周期公式2

T=l、g有关，与m和v无关，周期不变频率

不变．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，有mgh＝1

2 mv2

质量改变后:4mgh′＝1

2

·4m·（

2

v

）2，可知h′≠h，振幅改变．

3．答案:C

解析:单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A、B错误；由机械能守恒知，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正确，D错误．

4．答案:C

解析:当平台运动到最低点时，具有向上的最大加速度，此时物体对平台的压力最大．5．答案:CD

解析:在振动过程中，位移方向始终与加速度方向相反，速度方向与位移方向可能相同也可能相反．

6．答案:AD

解析:根据振动方程做出质点的振动图象，由图象可以判断A、D正确．

7．答案:BD

解析:在机翼前装置配重杆主要目的是改变机翼的固有频率，使机翼的固有频率和驱动力的频率相差较大，防止机翼发生共振．

8．答案:BD

解析:由于机械能减少，选项C错，选项D对；由于A、B两时刻摆球的位移相同，故在这两个时刻摆球相对于零势能点的高度相同，摆球质量不变，势能相同，选项B对；又由于A 时刻的机械能大于B时刻的机械能，而A、B两时刻的势能相同，故A时刻的动能大于B时刻