15.振动试题

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机械振动和波试题及答案

一、填空题1、质量为0.10kg 的物体，以振幅1cm 作简谐运动，其角频率为110s -，则物体的总能量为，周期为。

2、一平面简谐波的波动方程为y 0.01cos(20t 0.5x)ππ=-( SI 制)，则它的振幅为、角频率为、周期为、波速为、波长为。

3、一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量，0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率，则弹簧的倔强系数为，振子的振动角频率为。

4、一横波的波动方程是y = 0.02cos2π(100t – 0.4x)( SI 制)则振幅是_________，波长是_ ，频率是，波的传播速度是。

5、两个谐振动合成为一个简谐振动的条件是。

6、产生共振的条件是振动系统固有频率与驱动力频率（填相同或不相同）。

7、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的（填奇数或偶数）倍。

8、弹簧振子系统周期为T 。

现将弹簧截去一半，仍挂上原来的物体，作成一个新的弹簧振子，则其振动周期为。

9、作谐振动的小球,速度的最大值为 ,振幅为 ,则振动的周期为 ;加速度的最大值为。

10、广播电台的发射频率为。

则这种电磁波的波长为。

11、已知平面简谐波的波动方程式为 ,则时，在X=0处相位为，在处相位为。

12、若弹簧振子作简谐振动的曲线如下图所示,则振幅 ;圆频率初相。

13、一简谐振动的运动方程为2x 0.03cos(10t )3ππ=+( SI 制)，则频率ν为、周期T 为、振幅A 为，初相位ϕ为。

14、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为10.05cos(4)()x t SI ωπ=+和20.05cos(1912)()x t SI ωπ=+，其合成运动的方程x ＝ .15、A 、B 是在同一介质中的两相干波源，它们的位相差为π，振动频率都为100Hz ，产生的波以10.0m/s 的速度传播。

波源A 的振动初位相为3π，介质中的P 点与A 、B 等距离，如图所示。

大学物理(上)规范作业D(上)15单元测试三(振动和波动)解答

点x=0处为波节，请求出后一列波的波动方程。
解：第一列波在原点x=0处引起的振动方程为：
y1O0.1c 5o 1s 0 t
要使原点处为波节，则第二列波在该点引起的振动与第一列波在该点引起的振动反相。
y 2 O 0 .1c 5o 1s t0 ( )
要形成驻波，这两列波的振幅、频率、振动
方向必须相同，且第二列波沿x轴负向传播。
示，波速u=100m/s。求1）x=0处及x=2m处质元振动的
相位差； 2）波动方程。
y(cm)
解：利用旋转矢量法，
2
u
5
1
-1
2
x(m)
23 6
-2
负号说明x=2m处的位相比x=0处的位相落后。
| |2
x,
|2 x| 4.8m
2T 2 u1325
x0
/3 x
o 2
波动方程为：
y 0 .0c 2o 1s 2[ (t5 x)](S)Ix2 3 103 0 12
10
3．一简谐振动的振动曲线如图所示，求振动方程。
解：t=0s时，质点处于x=-A/2且沿x
轴负向运动。
2
3
t=2s时，质点旋转过的角度为： 5
6
t, 5
t 12 振动方程为：
t 0s
2/3 x
o 2
x0.1co5 s(t2)S ( )I
12 3
t 2s
11
4．一平面简谐波沿x轴正平面简谐波表达式为 y = 0.01cos(2πt-
πx/2)(m)，则该波的波速为u = 4m/ s 波长λ
＝
4m 。x=1m处质元振动速度表达式为v
= 0.02sin2(t) 。

初中物理八年级上册试题及答案

⼀、选择题：(本题共14⼩题，每⼩题2分，共28分.每题给出的四个选项中只有⼀个选项正确)1．我们每⼀位市民的⽂明举⽌是城市⽂明的重要标志，开车时不要乱鸣笛就是其中之⼀。

如图所⽰，是道路交通“禁⽌鸣笛”的标志，主要⽬的是为了控制城市的噪声污染，这种控制噪声的途径是（）A．在⼈⽿处 B．在传播途中 C．在声源处 D．以上⽅式都有2．蜜蜂载着花蜜飞⾏的时候，它的翅膀平均每秒振动300次，不载花蜜时平均每秒振动440次，有经验的养蜂⼈能辨别蜜蜂是飞出去采花，还是采了蜜飞回家，养蜂⼈主要是根据什么特征来辨别的（）A．声⾳的⾳调不同 B．声⾳的响度不同C．飞⾏路线形状不同 D．飞⾏⾼低不同3．测量就是将待测量与标准量的⽐较，对⽣活中常见物体尺度的感悟是提⾼估测能⼒的基础。

以下对常见物体尺度的估测中正确的是（）A．物理课本的宽度约为16.9dm B．⼀⽀普通⽛刷的长度⼤约是20cmC．普通教室的⾼度约为15m D．⾃⾏车车轮直径约为1.5m4．⼀个物体正常运动的速度约为5m/s，该物体可能是（）A．蜗⽜ B．步⾏的⼈ C．⾃⾏车 D．汽车5．下列⾃然现象属于凝华的是（）A．春天到了，积雪融化 B．夏天的早晨，草地上出现露珠C．秋天的早晨，出现⼤雾 D．初冬的早晨，地⾯上出现⽩霜6．下列四个实例中，能够使蒸发减慢的是（）A．将新鲜的黄⽠装⼊塑料袋 B．将湿⼿伸到⼲⼿器下⽅吹C．将湿⾐服晾在通风向阳处 D．将新收获的⽟⽶摊开晾晒7．⼀只⼩鸟在平⾯玻璃幕墙前飞来飞去，欣赏它⾃⼰在幕墙中轻盈的“⾝影”。

以下描述正确的是（）A．“⾝影”始终和⼩鸟⼀样⼤B．⼩鸟靠近幕墙过程中，“⾝影”远离幕墙C．⼩鸟远离幕墙过程中，“⾝影”逐渐变⼩D．“⾝影”到幕墙的距离⼤于⼩鸟到幕墙的距离8．下列有关光现象的解释，正确的是（）A．⾬后彩虹是光的反射现象B．城市玻璃幕墙造成的“光污染”是光的折射现象C．⽩光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七⾊光D．电影屏幕制成⽩⾊是因为⽩⾊吸收各种⾊光9．如右图所⽰，⼄容器内盛有⽔，甲容器盛有右表所列的⼀种液体。

机械振动和机械波测试题及答案

机械振动和机械波一、单选题（每小题提供的四个选项中，只有一个是正确的,每小题5分）1.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2.一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz。

该质点从平衡位置开始经过0.5s后，位移的大小和所通过的路程分别为[ ]A.4cm，10cmB.4cm，20cmC.0，24cmD.100cm，100cm3.图为一列简谐横波在介质中传播的波形图。

在传播过程中，某一质点在10s内运动的路程是16m，则此波的波速是[ ]A.1.6m/sB.2.0m/sC.40m/sD.20m/s4.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为原来的1/2，则单摆振动的[ ] A. 频率不变，振幅不变 B.频率改变，振幅变大C.频率改变，振幅不变D.频率不变，振幅变小5. 一列横波沿x轴传播，到达坐标原点时的波形如图。

当此波到达P点时，处于O点处的质点所通过的路程和该时刻的位移是[ ]A.40.5cm，1cmB.40.5cm，-1cmC.81cm，1cmD.81cm，-1cm二、多选题每个题提供的四个选项中至少有一个是正确的（每小题6分，共30分）6.一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量是[ ]A. 波长B. 波速C. 频率D. 振幅7.一列机械波在某一时刻的波形如实线所示，经过△t 时间的波形如虚线所示。

已知波的传播速率为1m/s，则下列四个数据中△t的可能值为[ ]A.1sB.8sC.9sD.20s8.图示为简谐横波在某一时刻的波形图线。

已知波的传播速度为2m/s，质点a的运动方向如图。

则下列说法中正确的是[ ]A. 波沿x的负方向传播B. 质点d再经过0.5s第一次到达波峰C. 过去此刻之后，质点b比质点c先回到平衡位置D. 该时刻质点e运动的加速度为零9.一列简谐横波沿x轴正方向传播在t=0的波形如图。

【2013真题汇编】第15专题机械振动与机械波

第十四专题机械振动与机械波【2013山东 37（1）】如图甲所示，在某一均匀介质中，A 、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为m )20sin(1.0=t πx ，介质中P 点与A 、B两波源间的距离分别为4m 和5m ，两波源形成的简谐波分别沿AP 、BP方向传播，波速都是10m/s 。

○1求简谐横波的波长。

○2P 点的振动（填“加强”或“减弱”）。

【解析】○1设简谐波的波速为v ，波长为λ，周期为T ，由题意知 T =0.1s 由波速公式Tλv = 代入数据得m 1=λ ○2 P 点距离两波源的路程差为1PB PA -=m=λ,故P 点是振动加强点。

【2013上海 4】做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(A)位移 (B)速度 (C)加速度 (D)回复力答案：B解析：做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度相同，位移相同，可能不同的物理量是速度，选项B 正确。

（2013上海 23）如图，在：半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm 。

将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s ，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s 2。

(取g ＝10m/s 2)答案：0.785 0.08解析：小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为=0.785s 。

由机械能守恒定律，mgH=12mv 2，在最低点处的速度为a=2v R =2gH R =0.08m/s 2。

【2013新课标Ⅱ 34（1）】（5分）如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a 、b 两个小物块粘在一起组成的。

物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0。

当物块向右通过平衡位置时，a 、b 之间的粘胶脱开；以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和T ，则 AA0(填“>”“<”“=”), T T0(填“>”“<”“=”).【答案】“=”、“<”【解析】（1）当a 、b 脱开后，振子离开平衡位置的最大距离不变，则振幅不变；弹簧振子的周期与振幅无关，与质量有关，由公式：2T =k 是弹簧的劲度系数，m 是小球的质量）可知质量减小，周期减小。

15机械振动习题解答

第十五章机械振动一选择题1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？( ) A. 物体在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； B. 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； C. 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零； D. 物体处负方向的端点时，速度最大，加速度为零。

解：根据简谐振动的速度和加速度公式分析。

答案选C 。

2.下列四种运动（忽略阻力）中哪一种不是简谐振动？（） A. 小球在地面上作完全弹性的上下跳动； B. 竖直悬挂的弹簧振子的运动； C. 放在光滑斜面上弹簧振子的运动；D. 浮在水里的一均匀球形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动。

解：A 中小球没有受到回复力的作用。

答案选A 。

3. 一个轻质弹簧竖直悬挂，当一物体系于弹簧的下端时，弹簧伸长了l 而平衡。

则此系统作简谐振动时振动的角频率为（）A.l gB. l gC. g lD. gl解由kl =mg 可得k =mg /l ，系统作简谐振动时振动的固有角频率为lg m k ==ω。

故本题答案为B 。

4. 一质点作简谐振动（用余弦函数表达），若将振动速度处于正最大值的某时刻取作t =0，则振动初相ϕ为（）A. 2π-B. 0C. 2πD. π解由 ) cos(ϕω+=t A x 可得振动速度为 ) sin(d d ϕωω+-==t A txv 。

速度正最大时有0) cos(=+ϕωt ，1) sin(-=+ϕωt ，若t =0，则 2π-=ϕ。

故本题答案为A 。

5. 如图所示，质量为m 的物体，由劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧连接，在光滑导轨上作微小振动，其振动频率为 ( )A. mk k 21π2=ν B. mk k 21π2+=νC. 2121π21.k mk k k +=νD. )k m(k .k k 2121π21+=ν解：设当m 离开平衡位置的位移为x ，时，劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧的伸长量分别为x 1和x 2，显然有关系x x x =+21此时两个弹簧之间、第二个弹簧与和物体之间的作用力相等。

机械行业振动力学期末考试试题

机械行业振动力学期末考试试题第一大题：单自由度振动1.无阻尼自由振动系统，在初始时刻位移为A，速度为0，求解该振动系统的解析解。

2.阻尼比为0.2的单自由度振动系统受到正弦激励力，激励力的频率为系统固有频率的两倍，求解该振动系统的响应。

3.阻尼比为0.5的单自由度振动系统受到冲击激励力，激励力的持续时间为0.1秒，求解该振动系统的响应。

第二大题：多自由度振动1.有两个自由度的系统，求解其固有频率和模态振型。

2.有三个自由度的系统，求解其固有频率和模态振型。

3.给定一个多自由度振动系统的质量矩阵和刚度矩阵，求解其特征值和特征向量，进而得到固有频率和模态振型。

第三大题：振动测量与分析1.请列举常用的振动测量仪器，并对其原理进行简要说明。

2.振动信号的采样频率应该如何选择？请解释原因。

3.请说明振动信号的功率谱密度函数，并给出其计算公式。

4.请解释振动传感器的灵敏度是什么意思，并给出其计算公式。

第四大题：振动控制1.请说明主动振动控制和被动振动控制的区别。

2.请解释模态分析在振动控制中的作用。

3.请列举常用的振动控制方法，并对其原理进行简要说明。

第五大题：振动摆1.请列举用振动摆进行的实验，并对其原理进行简要说明。

2.请解释摇摆周期与摆长的关系，并给出相关公式。

3.一个摆长为1m的振动摆，其重力加速度为9.8m/s^2，求解其摇摆周期。

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以上是机械行业振动力学期末考试试题的内容。

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《机械振动》考试试题

2009--2011中南大学考试试卷一、填空题（本题15分，每空1分）1、按不同情况进行分类，振动系统大致可分成，线性振动和（非线性振动）；（确定性振动）和随机振动；自由振动和（强迫振动）；周期振动和（瞬态振动）；（连续系统）和离散系统。

2、(惯性)元件、(弹性)元件、(阻尼)元件是离散振动系统的三个最基本元素。

3、系统固有频率主要与系统的（质量）和（刚度）有关，与系统受到的激励无关。

4、研究随机振动的方法是（概率统计），工程上常见的随机过程的数字特征有：（均值），（方差），（自相关函数）和（互相关函数）。

二、简答题（本题40分，每小题8分）1、简述机械振动的定义和系统发生振动的原因。

（10分）答：机械振动是指机械或结构在它的静平衡位置附近往复弹性运动。

振动系统发生振动的原因是由于外界对系统运动状态的影响，即外界对系统的激励或作用。

2、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。

答：实际阻尼是度量系统消耗能量的能力的物理量，阻尼系数c是度量阻尼的量；临界阻尼是c2enm ω=；阻尼比是/eccξ=（8分）3、共振具体指的是振动系统在什么状态下振动？简述其能量集聚过程？答：共振是指振动系统在激励频率约等于系统的固有频率时的振动状态。

在此过程中，激励力与阻尼力平衡，弹性力与惯性力平衡。

即动能与势能相互转化，激励力提供阻尼消耗。

4、简述线性系统在振动过程中动能和势能之间的关系。

（8分）5、简述刚度矩阵[K]中元素k ij的意义。

答：如果系统的第j个自由度沿其坐标正方向有一个单位位移，其余各个自由度的位移保持为零，为保持系统这种变形状态需要在各个自由度施加外力，其中在第i个自由度上施加的外力就是kij（8分）三、计算题（45分）3.1、（10分）求如图1所示的扭转系统的固有频率。

图13.2、（15分）如图2所示系统，轮子可绕水平轴转动，对转轴的转动惯量为I，轮缘绕有软绳，下端挂有重量为P的物体，绳与轮缘之间无滑动。

机械原理考研试题及答案

机械原理考研试题及答案题目：机械原理考研试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列关于机构自由度的计算公式中，正确的是（）。

A. F = 3(n-1)B. F = 2nC. F = 3n - 2pD. F = n - p答案：C2. 在平面四杆机构中，若两连架杆长度相等，则该机构为（）。

A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 无法确定答案：A3. 齿轮的节圆是指（）。

A. 齿轮上两个相邻齿廓的切线所形成的圆B. 齿轮上任意两个齿廓的公切线所形成的圆C. 齿轮分度圆与齿距圆之间的圆D. 齿轮上用于确定齿距的基准圆答案：D4. 机械系统动态静不平衡力是由于（）。

A. 质量不均匀分布B. 齿轮啮合误差C. 轴承摩擦D. 轴弯曲答案：A5. 在凸轮机构中，推杆的位移规律取决于（）。

A. 凸轮的轮廓曲线B. 凸轮的转速C. 推杆的质量D. 凸轮的材料答案：A二、填空题（每题2分，共10分）6. 机械效率是指_________与_________的比值。

答案：有用功；总功7. 齿轮的模数m=_________，其中d为分度圆直径，p为齿距。

答案：m = d / p8. 机械运动的基本形式包括_________、_________和平移。

答案：旋转；摆动9. 机械系统的速度波动可以通过_________来实现。

答案：飞轮10. 机械系统的等效力矩是指系统中所有力矩的_________。

答案：矢量和三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述机械系统设计中的强度计算的重要性。

答案：机械系统设计中的强度计算对于确保机械系统在使用过程中的安全性、可靠性和经济性至关重要。

强度计算可以预测机械零件在工作载荷下是否会发生破坏，从而避免因零件失效导致的事故和损失。

此外，合理的强度计算还能优化材料使用，减少不必要的成本开支，提高机械系统的整体性能。

12. 描述凸轮机构的工作原理及其在机械中的应用。

(必考题)高中物理选修一第二章《机械振动》检测卷(有答案解析)(5)

一、选择题1．(0分)[ID ：127385]关于单摆，下列说法正确的是（）A ．物体能被看作单摆的条件是摆动时摆角要小于5︒B ．摆角小于5︒时振动的频率与振幅无关C ．细线拉力与重力的合力提供回复力D ．摆动到最低点时摆球合力为零2．(0分)[ID ：127369]如图所示，弹簧振子在A 、B 之间做简谐运动．以平衡位置O 为原点，建立Ox 轴．向右为x 轴的正方向．若振子位于B 点时开始计时，则其振动图像为（）A ．B ．C ．D ．3．(0分)[ID ：127366]某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x 随时间t 变化的函数关系式为sin x A t ω=，振动图像如图所示，下列说法不正确的是（）A ．弹簧在第1s 末与第3s 末的长度相同B ．简谐运动的圆频率rad /s 4πω= C ．第3s 2A D ．从第3s 末到第5s 末，振子的速度方向发生变化4．(0分)[ID ：127349]如图所示，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，物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin5πt(m)。

t =0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下，t =0.3s 时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度g 取10m/s 2，空气阻力不计，以下判断正确的是（）A．h=0.35 mB．简谐运动的周期是 0.2 sC．0.3 s 内物块运动的路程是 0.1 mD．t=0.35s 时，物块与小球运动方向相同5．(0分)[ID：127331]有一摆长为l的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉未被拍入）．P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为（）．A．34l B．12l C．14l D．无法确定6．(0分)[ID：127329]如图所示是在同一地点甲乙两个单摆的振动图像，下列说法正确的是A．甲乙两个单摆的振幅之比是1：3B．甲乙两个单摆的周期之比是1：2C．甲乙两个单摆的摆长之比是4：1D．甲乙两个单摆的振动的最大加速度之比是1 ：47．(0分)[ID：127322]周期为2s的简谐运动,振子在半分钟内通过的路程是60cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )A．15,2cm B．30,1cm C．15,1cm D．60,2cm8．(0分)[ID：127313]甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动，在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动．已知甲摆摆长为1 m，则乙摆的摆长为( )A．2 m B．4 mC．0.5 m D．0.25 m9．(0分)[ID：127308]某质点作简谐运动的振动图象如图所示，则（）A ．t =0.2s 时，质点速度方向沿x 正方向B ．t =0.2s 时，质点加速度方向沿x 负方向C ．0.2s-0.4s 内质点速度先减小后增大D ．0.2s-0.4s 内质点加速度先增大后减小10．(0分)[ID ：127306]一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A ．质点振动频率是4HzB ．第3s 末质点的位移为零C ．在10s 内质点经过的路程是10cmD ．在t =2.5s 和t =4.5s 两时刻，质点速度大小相等、方向相反11．(0分)[ID ：127303]两个做简谐运动的单摆的摆长分别为1l 和2,l 它们的位移—时间图象如图中1和2所示,由此可知1l ∶2l 等于… ( )A ．1∶3B ．4∶1C ．1∶4D ．9∶112．(0分)[ID ：127293]如图为某质点沿x 轴做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )A ．在t=4s 时质点速度最大,加速度为0B．在t=1s时,质点速度和加速度都达到最大值C．在0到1s时间内,质点速度和加速度方向相同D．在t=2s时,质点的位移沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向二、填空题13．(0分)[ID：127462]某同学做“利用单摆测重力加速度”实验，先用一个游标卡尺测量小球的直径，示数如图甲所示，则该小球的直径为________mm。

振动和波 (15)

填空题
5．如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v、4v，a，b是x轴
上所给定的两点，且ab＝. 在t时刻a，b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a 点出现波峰的先后顺序依次是_______图；频率由高到低的先后顺序依次是_________图。

6．如下图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的________点为振动加强的位置，图中的________点为振动减弱的位置．
三、论述计算题
7．如图所示，光滑圆弧轨道的半径为R，圆弧底部中点为O，两个相同的小球分别在O正上方h处的A点和离O很近的轨道B点，现同时释放两球，使两球正好在O点相碰．问h应为多高？
8．下图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.2s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.2s，求：
（1）由图中读出波的振幅和波长；
（2）如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？（3）如果波向左传播，波速是多大？波的周期是多大？。

机械振动与机械波自我测试题

第三章机械振动与机械波自我测试卷一、选择题1、谐振动是一种什么样的运动？A 匀加速运动；B 匀减速运动；C 匀速运动；D 变加速运动.2、下列振动中，哪个不是谐振动？A 弹簧振子的振动；B 当摆角不大(<50)时的单摆的振动；C 位移方程满足x=sin(ωt+φ)的振动；D 拍皮球时皮球的振动.3、一质点作上下方向的谐振动，设向上为正方向.当质点在平衡位置开始向上振动，则初位相为：A0；B 2π；C 2π-；D 3π 4、当一物体系在一弹簧上作振动，振幅为A ，无阻尼，则：A 当位移是±A ，它的动能最大；B 在运动过程中它的总机械能有改变；C 在任一时刻其势能不变；D 当位移为零时它的势能为最小.5、有一质量为4kg 的物体，连在一弹簧上，在垂直方向作简谐振动，振幅是1M.当物体上升到最高点时为自然长度.那么物体在最高点时的弹性势能、动能、重力势能之和为：(设弹簧伸到最长时重力势能为零，并取g= l0m/s 2)A 60J ；B40J ； C20J ；D80J.6、某质点参与x 1=l0cos(πt -π/2)cm 及x 2=20cos(πt+π/2)cm 两个同方向的谐振动，则合成振动的振幅为：A20cm ；Bl0cm ； C30cm ；Dlcm.7、设某列波的波动方程为y=l0sin(10πt -x/100)cm ，在波线上x 等于一个波长处的点的位移方程为：Ay= 10sin(10πt - 2π)； By= l0sin10πt ；C y= 20sin5πt ；Dy= l0cos(l0πt - 2π).8、已知波动方程为y=0.05sin(l0πt-πx )cm ，时间单位为秒，当t=T/4时，波源振动速度V 应为：A V= 0.5π；BV=-0.5π2； CV= 0.5πcos10πt ；DV= 0.9、已知一个lkg 的物体作周期为0.5s 的谐振动，它的能量为2π2J ，则其振幅为：A2m ；B0.5m ；C0.25m ；D0.2m.10、实际的平面简谐波在波线上某点的振动位移是由什么决定的？A 时间和该点到波源的距离；B 时间及媒质的吸收系数；C 振源振幅、时间及该点到波源的距离；D 振源振幅、时间、媒质吸收系数及该点到波源的距离.11、两相干波源的位相差为2π时，则在波相遇的某点的振幅：A 一定为两波源振幅之和；B 一定为两波源振幅之差；C 条件不够，不能确定；D 无衰减传播时则为两波源振幅之和.12、两个初相相等的波源，分别由A 、B 两点向C 点无衰减的传播.波长为λ，AC= 25，BC=10λ，则C 点处的振动一定： A 加强；B 减弱；C 振幅为0； D 无法确定.13、同一媒质中，两声波的声强级相差20dB ，则它们的声强之比为： A20:1； B100:1；C2:1； D40:1.14、声压为80N/m 2，声阻抗为443.76kg/m.S 2的声强为：A7.2J/m 2.s ；B7.2J ； C0.09J/m 2s ； D0.18J/m 2S.15、低语时声强为10 -8 W/m 2，飞机发动机的噪声声强为10-1w/m 2，当其频率为1000Hz 时，则它们的声强级之差为：A10-4dB ； B150dB ；Cll0dB ；D70dB.16、一个人说话的声强级为30dB ，那么10个人同时声强级说话时的声强级为：A300dB；B3ldB；C40dB；D50dB.17、当一列火车以26m/s的速度向你开来，用2kH的频率鸣笛时.则你听到的频率将是：A2165.6Hz； B2000Hz； C1857.9Hz；D1000Hz.二、思考题1、符合什么规律的运动是简谐振动？2、浮在静止水面上的木块，作上下振动（忽略水的粘滞力）是否谐振动?、3、用同一材料做成大小形状不同的两个弹簧与两个相同的小球，分别做成两个振子，它们的振动频率是否相同?4、两个摆角不同的（摆角都小于5°），但摆长和摆锤都相同的单摆，它们的摄动周期是否相同？5、在地球上，我们认为悬挂弹簧振子和单摆的运动是谐振动，如果拿到月球上（仅受月球引力），那么振动周期将怎样变？6、把单摆从平衡位置拉开，使摆线与竖直方向成θ角，然后放手任其振动，那么单摆振动的初位相是否为0?如果不是，则应是多少？7、说明谐振动的位相和初位相的意义.若已知谐振动在t时刻的位移，能否确定它的位相？8、试指出作谐振动的质点，在怎样的位置时（设向右方向为正向），①位移为零；②位移最大；③速度为零；④速度为负的最大值；⑤加速度为零；⑥加速度为最大.9、x1=0.5cos(ωt+1.5π)；x2=cos(0.5ωt+0.5.5π)，分别表示两个谐振动；试从物理意义上说明两者的不同.10、谐振动的圆频率能否由初始条件决定？总能量能否由初始条件决定？11、两个相同的弹簧挂着质量不同的物体.当它们以相同的振幅作谐振动时，问振动的能量是否相同？12、弹簧振子作谐振动时，如果振幅增为原来的两倍，而频率减少为原来的—半，问它的总能量怎样改变?13、在谐振动中，t=0是指质点开始振动的时刻还是我们开始观察振动的时刻？14、设在媒质中有某一振源作谐振动，并产生平面的余弦波.①振动的周期与波动的周期数值是否相同？②振动的速度与波动的速度数值是否相同？方向是否相同？15、关于波长的概念，有三种说法，试指出是否正确.（1）同一波线上两个相邻的周期相同点之间的距离；（2）在同一个周期内波所传播的距离；（3）在一波线上两相邻波峰（或波谷与波谷）之间的距离.16、根据波速、波长和频率的关系式：V=λ.ν能否用提高频率ν的方法来增大波在给定媒质中的速度V?17、同一机械波通过不同的媒质时，波长入、频率ν和波速V，哪些要改变？哪些不改变？18、在怎样的情况下，波动方程为振动方程？19、波动方程y=Acosω(t-x/u)中的x/u表示什么意义？如果把它写成y=Acos(ωt-ωx/u）时，ωx/u又表示什么意义？20、波动过程中，体积元的总能量随时间而变化，这和能量守恒定律是否矛盾？21、为什么我们能够同时听到各种声音，而且同时能辨别各声波传来的方向？22、有两个相干波源，在它们连线的垂直平分线上的各点，两波叠加后的合成振动是否一定加强?为什么？23、有两个波在空间某点P点相遇，如果在某一时刻，观察到P点合成的振幅等于两个振幅之和，我们能否肯定这两个波是相干波？24、波长均为λ的两列相干波互相叠加，合成波的波长等于什么？三、计算题1、一质量为10g的物体作简谐振动，其振幅为24cm，周期为4s，当t=0时，位移为+24cm，求：①在t=0.5s时，物体所在的位置；②在t=0.5s时，物体所受力的大小和方向；③在x=-12cm处，物体的速度（设此时V为负）.2、两根弹簧（倔强系数为k，自然长度为L.）将质点m连结后放在光滑水平面上(如图)，弹簧另一端各固定在相距2L.的墙上.当m运动到墙的中点时，突然将一质量为M 的质点轻粘在m 上（设粘上前M 的速度为零）.求M 粘上前后两种情况下振动系统的圆频率比及振幅比.3、两同方向谐振动，已知方程式为：X I =5cos(l0t+ 0.75π)；X 2= 6cos( l0t+ 0.25π).求：①合成振动的振幅和初相；②若另有振动方向相同的谐振动X 3=7cos( l0t+α)，则当α为何值时，X 1+ X 3的振幅为最大；α为何值时，X 2+X 3的振幅为最小.4、已知某平面简谐波的波源之振动方程为y= 6cos 0.5πt ，式中各量均以SI 制单位表示.试求：①离波源5.0m 处的质点的振动方程；此质点与波源的位相差.(设波的传播速度为20m/s)5、S 1和S 2为二相干波源，相距δ=1/4波长，S 1较S 2之位相超前2π.若两波在S 1和S 2连线方向上的强度相同且不随距离变化，问①S 1和S 2连线上在S 1外侧各点的合成波之强度如何?②在S 2外侧各点的强度如何？第三章机械振动与机械波自我测试卷参考答案一、选择题1、D2、D3、C4、D5、D6、B7、A8、D9、B10、D 11、C 12、D 13、B 14、A 15、D 16、C 17、A三、计算题1、(1)12cm 97.16cm 2= (2)4.18×10-3(3)－32.6cm/s2、m m M +=21ωω； m m M A A +=21 3、①7.81cm ；84.81︒；②（2k+0.75）π；（2k+1.25）π 4、)452cos(6ππ-=t y ；π45 5、0；4I 2。

三年高考2021_2021高考物理试题分项版解析专题15机械振动和机械波含解析

专题15 机械振动和机械波【2022高考真题】1．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。

当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是A. 0.60 mB. 0.30 mC. 0.20 mD. 0.15 m【来源】2022年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 B【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，再求解处波长的特殊值。

2．（多选）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。

t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为B. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为C. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 sD. 若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s【来源】2022年全国普通高等学校招生统一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 AD②，或者③，对于①式，只有当n=0时，T=2s，为整数；对于②式，T不为整数；对于③式，当n=0时，T=6s，之后只会大于6s，故C错误D正确【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析．3．（多选）两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴，某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰，Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰。

a、b、c为三个等间距的质点，d为b、c中间的质点。

下列判断正确的是A. 质点a的振幅为2AB. 质点b始终静止不动C. 图示时刻质点c的位移为0D. 图示时刻质点d的振动方向沿-y轴【来源】浙江新高考2022年4月选考科目物理试题【答案】 CD【解析】AC、质点a和c是两列波的波峰与波谷相遇点，两列波的振幅相等，所以a和c位移始终为0，即静止不动，故A错误，C正确；B、在经过四分之一周期，两列波各向前传播四分之一波长，P波a处的波谷和Q波在c处的波谷刚好传播到b点，所以b点是波谷与波谷相遇，振幅为2A，为振动加强点，故B错误；D、图示时刻，d点在P波的平衡位置与波峰之间，振动方向沿y轴的负方向，同时d点在Q波的波谷与平衡位置之间，振动方向沿y轴的负方向，所以d点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；故选CD。

大学物理-机械振动习题思考题及答案15页word文档

习题7-1. 原长为m 5.0的弹簧，上端固定，下端挂一质量为kg 1.0的物体，当物体静止时，弹簧长为m 6.0．现将物体上推，使弹簧缩回到原长，然后放手，以放手时开始计时，取竖直向下为正向，写出振动式。

（g 取9.8）解：振动方程：cos()x A t ωϕ=+,在本题中，kx mg =，所以9.8k =；ω=== 振幅是物体离开平衡位置的最大距离，当弹簧升长为0.1m 时为物体的平衡位置，以向下为正方向。

所以如果使弹簧的初状态为原长，那么：A=0.1，当t=0时，x=-A ，那么就可以知道物体的初相位为π。

所以：0.1cos x π=+）即)x =-7-2. 有一单摆，摆长m 0.1=l ，小球质量g 10=m .0=t 时，小球正好经过rad 06.0-=θ处，并以角速度rad/s 2.0=•θ向平衡位置运动。

设小球的运动可看作简谐振动，试求：（g 取9.8）（1）角频率、频率、周期；（2）用余弦函数形式写出小球的振动式。

解：振动方程：cos()x A t ωϕ=+ 我们只要按照题意找到对应的各项就行了。

（1）角频率： 3.13/rad s ω===，频率：0.5Hz ν=== ，周期：22T s π=== （2）根据初始条件：A θϕ=0cos可解得：32.2088.0-==ϕ，A所以得到振动方程：0.088cos 3.13 2.32t θ=-（）7-3. 一竖直悬挂的弹簧下端挂一物体，最初用手将物体在弹簧原长处托住，然后放手，此系统便上下振动起来，已知物体最低位置是初始位置下方cm 0.10处,求：（1）振动频率；（2）物体在初始位置下方cm 0.8处的速度大小。

解：（1）由题知 2A=10cm ，所以A=5cm ；1961058.92=⨯=∆=-x g m K 又ω=14196==m k ,即（2）物体在初始位置下方cm 0.8处，对应着是x=3cm 的位置，所以：03cos 5x A ϕ== 那么此时的04sin 5v A ϕω=-=± 那么速度的大小为40.565v A ω== 7-4. 一质点沿x 轴作简谐振动，振幅为cm 12，周期为s 2。

简谐振动练习题(含详解)

5．AD
【解析】在振子向平衡位置运动的过程中,弹簧的形变量变小，所以所受回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，AD对；振子相对平衡位置的位移逐渐减小，B错；振子速度逐渐增大，C错。
6．B
【解析】物体做简谐运动时，所以选B。
【答案】C
【解析】木块A作简谐运动时，由题意和牛顿第二定律可得：
将木块A和振子B一起为研究对象，它们作简谐运动的回复力为弹簧的弹力所提供，应有
B．振子的速度方向指向x轴的正方向
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0
二、提高题（14、15、19题提高题）
10．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。O点为原点，取向左为正，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知（）
18．如图所示，一个轻弹簧竖直固定在水平地面上，将一个小球轻放在弹簧上，M点为轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置，在小球下落的过程中，小球以相同的动量通过A、B两点，历时1s，过B点后再经过1s，小球再一次通过B点，小球在2s内通过的路程为6cm，N点为小球下落的最低点，则小球在做简谐运动的过程中：（1）周期为＿＿＿；（2）振幅为＿＿；（3）小球由M点下落到N点的过程中，动能EK、重力势能EP、弹性势能EP’的变化为＿＿；（4）小球在最低点N点的加速度大小＿＿重力加速度g（填>、＝、<）。
19．如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，则：
①物体对弹簧的最小弹力是多大？
②要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大？
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：因为质元P处于加速过程，所以质元P向平衡位置运动，由此可知波沿x轴负方向运动，所以质元Q沿y轴正方向运动，远离平衡位置，速度减小，质元N沿y轴正方向运动，靠近平衡位置，速度增大，故选项ABC错误D正确．

《好题》高中物理选修一第二章《机械振动》测试题(答案解析)(8)

一、选择题1．(0分)[ID ：127384]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2．(0分)[ID ：127383]关于简谐运动的质点的以下说法正确的是（） A ．间隔半个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同 B ．做简谐运动的质点在半个周期内物体的动能变化一定为零 C ．质点在四分之一周期的时间内的路程一定等于一倍振幅 D ．任一时刻加速度和速度方向都相反3．(0分)[ID ：127376]如图甲所示，弹簧振子以O 点为平衡位置，在光滑水平面上的A 、B 两点之间做简谐运动，A 、B 分居O 点的左右两侧的对称点。

取水平向右为正方向，振子的位移x 随时间t 的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（）A ．0.6s t =时，振子在O 点右侧6cm 处B ．振子0.2s t =和 1.0s t =时的速度相同C ． 1.2s t =时，振子的加速度大小为223πm/s 16，方向水平向右D ． 1.0s t =到 1.4s t =的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大4．(0分)[ID ：127367]在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( )A ．T =2πrGMlB ．T =2πrl GM C ．T =2πGMr lD ．T =2πlr GM5．(0分)[ID ：127366]某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x 随时间t 变化的函数关系式为sin x A t ω=，振动图像如图所示，下列说法不正确的是（）A ．弹簧在第1s 末与第3s 末的长度相同B ．简谐运动的圆频率rad /s 4πω=C ．第3s 末振子的位移大小为22A D ．从第3s 末到第5s 末，振子的速度方向发生变化6．(0分)[ID ：127356]物体做简谐运动，其图像如图所示，在t 1和t 2两时刻，物体的（）A ．回复力相同B ．位移相同C ．速度相同D ．加速度相同7．(0分)[ID ：127329]如图所示是在同一地点甲乙两个单摆的振动图像，下列说法正确的是A ．甲乙两个单摆的振幅之比是1：3B ．甲乙两个单摆的周期之比是1：2C ．甲乙两个单摆的摆长之比是4：1D ．甲乙两个单摆的振动的最大加速度之比是1 ：48．(0分)[ID ：127326]如图所示，一个弹赞振子沿x 轴在B 、C 之间做简谐运动，O 是平衡位置，当振子从B 向O 点运动经过P 点时A．振子的位移为负B．振子受回复力为负C．振子速度为负D．振子的加速度为负9．(0分)[ID：127318]弹簧振子作简谐运动，在平衡位置O两侧A、B间振动，当时间t=0时，振子位于B点，若规定向右的方向为正方向，则下图中哪个图象表示振子相对平衡位置的位移随时间变化的关系A．A B．B C．C D．D10．(0分)[ID：127312]关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列正确的是A．位移减小时，加速度增大，速度增大B．位移方向总和加速度方向相反，和速度方向总相同C．物体的速度增大时，加速度一定减小D．物体向平衡位置运动时，速度方向和位移方向相同11．(0分)[ID：127299]一根自由长度为10cm的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为m 的物块P．在P上再放一个质量也是m的物块Q．系统静止后，系统静止后，弹簧长度为6cm，如图所示．如果迅速向上移去Q．物块P将在竖直方向做简谐运动．此后，弹簧的最大长度是（）A．8cm B．9cm C．10cm D．11cm12．(0分)[ID：127297]如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，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由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（）A ．小球振动的固有频率是4HzB ．小球做受迫振动时周期一定是4sC ．圆盘转动周期在4s 附近时，小球振幅显著增大D ．圆盘转动周期在4s 附近时，小球振幅显著减小二、填空题13．(0分)[ID ：127487]如图所示为一弹簧振子的振动图象，该振子简谐运动的表达式为______，该振子在前100s 的路程是______cm 。

机械振动学试题与答案与试卷分析

2010-2011学年第一学期期末考试试题（A 卷）机械振动学使用班级：08010741一、填空题（共20分，每空1分）1.机械运动是一种特殊形式的运动，在这种运动过程中，机械系统将围绕作运动。

2.从能量的角度看，惯性是保持的元素，恢复性是贮存的元素，阻尼是使能量散逸的元素。

3.一个质点在空间作自由运动，决定其位置需要个独立的坐标，自由度数为 ,而由n 个相对位置可变的质点组成的质点系，其自由度数为，当系统收到r 个约束条件时，系统的自由度数是。

4.阻尼对抑制系统近旁的运动有决定作用，而对系统在非共振频率的运动影响不大。

5.加在系统上的初始扰动可以是或。

6.求无阻尼振动系统固有频率的重要准则。

7.对于线性系统，叠加原理成立，即各激励力共同作用所引起的系统稳态响应为各激励力单独作用时引起的系统各稳态响应的。

8.通常情况下，两自由度系统的质量矩阵[]M 与刚度矩阵[]K 都是矩阵，即有[][]TM M , [K]=9.两自由度系统有个固有模态，n 自由度系统有个固有模态，即系统的固有模态数＝10.描述一个两自由度系统的运动，所需要的独立坐标数是确定的，唯一的，就是；但为描述系统运动可选择的坐标不是唯一的，且选取不同的坐标描述系统的运动，不会影响到，其固有特性不变。

得分二、请将正确的选项添入下列表格内（共20分）1 2 3 4 56 7 8 9 10（1.）单选题（共10分，每题2分）1.下列图1中振动系统的固有频率n＝（）（图1）A.kmB.2kmC.2kmD.0.5kmE.2km2.对于单自由有阻尼振动系统，下面那个图像是该系统发生振动时位移随时间变化的图像（）( A ) ( B )（C ）( D )3.计算图2系统的自由度数为（） A.1 B.2 C.3 D.44.下图图3两自由度系统中，由质量2m 和弹簧2k 组成的辅助系统叫做吸振器，则由质量1m 和弹簧1k 组成的系统叫做（）（图2）（图3）A.位移传感器B.速度传感器 C 加速度传感器 D.主系统 5机械导纳矩阵也叫做（）A ．动柔度矩阵 B.阻抗矩阵 C.机械阻抗矩阵D 动刚度矩阵(2)多选题（共10分，每题2分，漏选得1分，错选不得分）6.一个单自由度系统都可以用这样一个理论模型来描述：它是由以下哪三个基本元件组成（）A.理想的弹簧kB.理想的阻尼cC.理想的质量mD.理想的固有频率n ωE.理想的阻尼比ξ7.线性系统自由振动的频率n ω只与以下哪些因素有关( )A.系统的质量mB.系统的弹簧kC.系统的阻尼系数 cD.系统振动的初速度0vF.系统振动的初始加速度0a E.系统振动的初始位移0x 8.对于机械系统有三种典型的强迫振动的情况（）A.系统本身的不平衡引起的强迫振动B.简谐激励力作用下强迫振动C.基础运动引起的强迫振动 D 支承运动引起的强迫振动 9.构成系统的基本元素有（）A.惯性 B 运动特性 C.周期性 D 阻尼 E 恢复性10.对于两自由度系统，从一般的广义坐标变换成其主坐标，不是可以任意确定的，它和以下哪些因素有关（）A.系统的物理参数B.表征系统自由振动特性的固有频率C.表征系统自由振动特性的振型向量D.系统的静平衡位置E.系统发生振动的初始条件三、判断题（共15分，每题1.5分）1. 广义坐标必须能完整地描述系统的运动。