《机械振动》测试题(含答案)(1)

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D.若摆长增大,共振曲线的峰将右移
19.如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )
A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用
B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用
C.振子由A向O运动过程中,回复力逐渐增大
D.振子由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________(用T、L表示),如果测量值小于真实值,可能原因是___________;
A.将摆球经过最低点的次数n计少了
B.计时开始时,秒表启动稍晚
C.将摆线长当成了摆长
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T2与L的关系图线,如图所示。由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2(保留3位有效数字,计算时π2取9.86)。
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
18.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2s
B.此单摆的摆长约为1m
C.若摆长增大,单摆的固有频率增大
0.45
0.40
0.35
0பைடு நூலகம்30
0.25
0.200
2.11
2.14
2.20
2.30
2.43
2.64
(1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线,图中纵轴表示_____。
(2) 的国际单位制单位为______,由拟合直线得到 的值为______(保留到小数点后两位)。
(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度g的测量值_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
A.振子经过P点时所受的合力比经过Q点时所受的合力大
B.该弹簧振子的平衡位置在P点正下方7cm处
C.振子经过P点时的速度比经过Q点时的速度大
D.该弹簧振子的振幅一定为8cm
13.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.t0时刻弹簧弹性势能最大B.2t0站时刻弹簧弹性势能最大
C. 时刻弹簧弹力的功率为0D. 时刻物体处于超重状态
15.甲、乙两弹簧振子,振动图象如图所示,则可知()
A.甲的速度为零时,乙的速度最大
B.甲的加速度最小时,乙的速度最小
C.任一时刻两个振子受到的回复力都不相同
D.两个振子的振动频率之比f甲:f乙=1:2
E.两个振子的振幅之比为A甲:A乙=2:1
16.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.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
17.一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( )
《机械振动》测试题(含答案)(1)
一、机械振动选择题
1.如图所示,物块M与m叠放在一起,以O为平衡位置,在 之间做简谐振动,两者始终保持相对静止,取向右为正方向,其振动的位移x随时间t的变化图像如图,则下列说法正确的是( )
A.在 时间内,物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向,且都在增大
B.从 时刻开始计时,接下来 内,两物块通过的路程为A
C.在某段时间内,两物块速度增大时,加速度可能增大,也可能减小
D.两物块运动到最大位移处时,若轻轻取走m,则M的振幅不变
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
B.若 ,则在t时刻和 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
7.如图所示,弹簧的一端固定,另一端与质量为 的物体 相连,质量为 的物体 放在 上, . 、 两物体一起在光滑水平面上的 、 之间做简谐运动,运动过程中 、 之间无相对运动, 是平衡位置.已知当两物体运动到 时,弹簧的弹性势能为 ,则它们由 运动到 的过程中,摩擦力对 所做的功等于()
24.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
①为了减小测量周期的误差,计时开始时,应选择摆球经过最___(填“高”或“低’)点的位置开始计时,且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.图甲中停表示数为一单摆振动50次所需时间,则单摆振动周期为____.
②用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆长为________m.
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.如图所示,PQ为—竖直弹簧振子振动路径上的两点,振子经过P点时的加速度大小为6m/s2,方向指向Q点;当振子经过Q点时,加速度的大小为8m/s2,方向指向P点,若PQ之间的距离为14cm,已知振子的质量为lkg,则以下说法正确的是( )
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,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
B.甲的最大速度小于乙的最大速度
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
10.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为 (cm) ,则下列关于质点运动的说法中正确的是( )
A.质点做简谐运动的振幅为10cmB.质点做简谐运动的周期为4s
C.在t=4s时质点的加速度最大D.在t=4s时质点的速度最大
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
14.如图所示,将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上,拉力传感器固定于天花板上,将小物块托起一定高度后释放,拉力传感器记录了弹簧拉力F随时间t变化的关系如图所示。以下说法正确的是
D.t= T时,货物对车厢底板的压力最小
二、机械振动 实验题
21.某小组同学做了“用单摆测量重力加速度”实验后,为进一步探究,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,让光滑水平轴穿过其中一个小孔,使杆做简谐运动,测量并记录r和相应的运动周期T;然后让轴穿过不同位置的孔重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量 。
A.甲的说法正确B.乙的说法正确C.两学生的说法都是错误的
25.(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,小张同学利用如图甲所示可拆式变压器进行研究。
①实验还需要的器材是____。
A.直流电压表B.直流电流表C.多用电表D.条形磁铁
②正确选择器材后,将上图中变压器的原线圈接线0、8接线柱,与直流电压10.0V相连(如图乙),副线圈接线0、4接线柱,则副线圈所接电表的示数是____。
20.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T.取竖直向上为正方向,以t=0时刻作为计时起点,其振动图像如图所示,则
A.t= T时,货物对车厢底板的压力最大
B.t= T时,货物对车厢底板的压力最小
C.t= T时,货物对车厢底板的压力最大
A.20.0V B.10.0V C.5.0V D.0
(2)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,实验装置如图丙所示。
①根据丙图,以下关于装置或操作的改进对实验结果有帮助的是_____;
A.减小摆角
B.细绳换成弹性细绳
C.塑料小球换成铁质小球
D.上端不用铁夹固定,该成绕线
②实验中,用50分度的游标卡尺测量摆球直径,如图丁所示,小球直径为_____cm;
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
6.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 时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则 一定等于 的整数倍
C.甲的振幅大于乙的振幅
D.甲的振幅小于乙的振幅
4.甲、乙两单摆的振动图像如图所示,由图像可知
A.甲、乙两单摆的周期之比是3:2B.甲、乙两单摆的摆长之比是2:3
C.tb时刻甲、乙两摆球的速度相同D.ta时刻甲、乙两单摆的摆角不等
5.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
③若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=_____________.
④考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,学生甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”学生乙说:“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个学生中________.
23.甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度.
甲组同学采用图甲所示的实验装置.该组同学先测量出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g=____________(用所测物理量表示).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”)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.在多次改变摆线长度测量后,根据实验数据,利用计算机作出 (周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程 .由此可以得出当地的重力加速度g=___________ .(取 ,结果保留3位有效数字)
A. B. C. D.
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
26.一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验.
(1)下列是供学生自主选择的器材.你认为应选用的器材是_________.(填写器材的字母代号)
A.约1m长的细线
B.约0.3m长的铜丝
C.约0.8m长的橡皮筋
D.直径约1cm的实心木球
E.直径约1cm的实心钢球
22.在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图所示,则摆球直径d=______cm,再测量摆线长l,则单摆摆长L=______(用d、l表示);
(2)摆球摆动稳定后,当它到达________(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3……),当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示,其读数为________s,该单摆的周期为T=________s(周期要求保留三位有效数字);
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