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2

3．一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∶1

5．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4

7.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 ＝

3π

2

L 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6

9．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 ＞m

B ，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．