机械振动题型分类一

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机械振动机械波常考题型

一、振动类（全国卷1）21．一简谐振子沿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，8s C．0.2 m，D．0.2 m，8s【答案】AD【解析】在t=s和t=4s两时刻振子的位移相同，第一种情况是此时间差是周期的整数倍，当n=1时s。

在s的半个周期振子的位移由负的最大变为正的最大，所以振幅是0.1m。

A正确。

第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则，当n=0时s，且由于是的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。

如图答案D。

二、波的图像、波长、频率和波速之间关系类1．波的基本概念类问题（卷）4．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0．6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（）A．A=1m f=5HzB．A=0.5m f=5HzC．A=1m f=2.5 Hz D．A=0.5m f=2.5 Hz【答案】D（卷）14．一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的（）A．周期B．波速C．波长D．频率【答案】C【解析】只能确定波长，正确答案C。

题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间差或波的传播方向，因此无法确定波速、周期和频率。

（物理）16．如图，一列简谐横波沿轴正方向传播，实线和虚线分别表示＜时的波形，能正确反映时波形的是图（）【答案】D【解析】因为t2＜T，可确定波在0．5s的时间沿x轴正方向传播，即，所以T=2s，，波峰沿x轴正方向传播，从处到处，选D。

（卷）18．在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。

t1=4s时，距离O 点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷。

则以下说确的是（）A．该横波的波长为2m B．该横波的周期为4sC．该横波的波速为1m/sD．距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末【答案】BC【点评】处理此类题目的前提是掌握波的基本概念，其包括：波的定义，波的产生条件，波的分类，波的波长、波速、频率、周期，波的图像等容。

(完整版)机械振动试题(参考答案)

机械振动基础试卷一、填空题（本题15分，每空1分）1、机械振动大致可分成为：（）和非线性振动；确定性振动和（）；（）和强迫振动。

2、在离散系统中，弹性元件储存( )，惯性元件储存（），（）元件耗散能量。

3、周期运动的最简单形式是（），它是时间的单一（）或（）函数。

4、叠加原理是分析（）系统的基础。

5、系统固有频率主要与系统的（）和（）有关，与系统受到的激励无关。

6、系统的脉冲响应函数和（）函数是一对傅里叶变换对，和（）函数是一对拉普拉斯变换对。

7、机械振动是指机械或结构在平衡位置附近的（）运动。

二、简答题（本题40分，每小题10分）1、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。

（10分）2、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？（10分）3、简述刚度矩阵[K]中元素k ij 的意义。

（10分）4、简述随机振动问题的求解方法，以及与周期振动问题求解的区别。

（10分）三、计算题（45分） 3.1、（14分）如图所示中，两个摩擦轮可分别绕水平轴O 1，转动，无相对滑动；摩擦轮的半径、质量、转动惯量分别为r 1、m I 1和r 2、m 2、I 2。

轮2的轮缘上连接一刚度为k 的弹簧，轮1上有软绳悬挂质量为m 的物体，求： 1）系统微振的固有频率；（10分）2）系统微振的周期；（4分）。

3.2、（16分）如图所示扭转系统。

设转动惯量I 1＝I 2，扭转刚度K r1＝K r2。

1）写出系统的动能函数和势能函数；（4分） 2）求出系统的刚度矩阵和质量矩阵；（4分）3）求出系统的固有频率；（4分）4）求出系统振型矩阵，画出振型图。

（4分）3.3、（15分）根据如图所示微振系统， 1）求系统的质量矩阵和刚度矩阵和频率方程；（5分）2）求出固有频率；（5分）3）求系统的振型，并做图。

（5分）参考答案及评分细则：填空题（本题15分，每空1分）1、线性振动；随机振动；自由振动；2、势能；动能；阻尼图2图33、简谐运动；正弦；余弦4、线性5、刚度；质量6、频响函数；传递函数7、往复弹性简答题（本题40分，每小题10分）5、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。

高考物理机械振动专题经典题型

第一部分、简谐运动1、（单选）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．振子所受的回复力逐渐增大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【答案解析】解：A、回复力与位移成正比，在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小，A错误；B、振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，B错误；C、物体向着平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大C错误．D、由牛顿第二定律a=可知，加速度也减小，D正确；故选：D．2、（单选）水平放置的弹簧振子在做简谐运动时（）A．加速度方向总是跟速度方向相同B．加速度方向总是跟速度方向相反C．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相反D．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同【答案解析】解：A、B、D弹簧振子在做简谐运动时，加速度方向总是指向平衡位置，则当振子离开平衡位置时，加速度方向与速度方向相反，当振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同．故ABC错误，D正确．故选：D3、（单选）做简谐运动的弹簧振子，每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时，下列哪组物理量完全相同（）A回复力、加速度、速度B回复力、加速度、动能C回复力、速度、弹性势能D加速度、速度、机械能【答案解析】B 解析解：振动质点的位移是指离开位置的位移，做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，位移一定相同；过同一位置，可能离开平衡位置，也可能向平衡位置运动，故速度有两个可能的方向，不一定相同；复力F=-kx，由于x相同，故F相同；加速度a=-经过同一位置时，x相同，故加速度a相同；经过同一位置，速度大小一定相等，故动能一定相同，弹性势能、机械能也相同；故ACD错误，B正确；故选：B．4、（单选）一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin（2.5πt），位移y的单位为m，时间t的单位为s．则（）A．弹簧振子的振幅为0.2m B．弹簧振子的周期为1.25sC．在t=0.2s时，振子的运动速度为零D．在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m【答案解析】C 解析解：A、质点做简谐运动，振动方程为y=0.1sin2.5πt，可读出振幅A=0.1m，故A错误；B、质点做简谐运动，振动方程为y=0.1sin2.5πt，可读出角频率为2.5π，故周期T=＝0.8s，故B错误；C、在t=0.2s时，振子的位移最大，故速度最小，为零，故C正确；D、根据周期性可知，质点在一个周期内通过的路程一定是4A，但四分之一周期内通过的路程不一定是A，故D错误；故选：C．5、（单选题）一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x=A/2处所经最短时间为t1，第一次从最大正位移处运动到x=A/2所经最短时间为t2，关于t1和t2，以下说法正确的是（）A．t1＝t2 B．t1＜t2C．t1＞t2 D．无法判断【答案解析】B解：根据振子远离平衡位置时速度减小，靠近平衡位置时速度增大可知，振子第一次从平衡位置运动到x=A处的平均速度大于第一次从最大正位移处运动到x=A处的平均速度，而路程相等，说明t1＜t2．故选：B．6、（单选）如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在a和b之间做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A．在a点时加速度最大，速度最大B．在b点时位移最大，回复力最大C．在O点时速度最大，位移最大D．在b点时回复力最大，速度最大【答案解析】B7、（单选）某质点在0～4s的振动图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．质点振动的周期是2sB．在0～1s内质点做初速度为零的加速运动C．在t=2s时，质点的速度方向沿x轴的负方向D．质点振动的振幅为20cm【答案解析】C解：AD、由图知，振动周期是4s，振幅为10cm．故A、D错误．B、在0～1s内质点从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，做减速运动，故B错误．C、在t=2s时，质点经过平衡位置向负向最大位移处运动，速度沿x轴负向．故C正确．故选：C8、（单选）如图为一振子做简谐运动的图象，在t1和t2时刻，振子的（）A．位移相同B．速度相同C．回复力相同D．加速度相同【答案解析】解：从振子的位移时间图象可以看出，正向位移逐渐变小并反向增加，故运动方向没有改变，即速度方向不变；据对称性可知，两时刻的速度相同，振子先靠近平衡位置再远离平衡位置，位移由正向变为负向，F=﹣kx，再据牛顿第二定律：a=﹣可知，回复力，加速度由负向变为正向，加速度方向发生了改变．故ACD错误，B正确．故选：B．9、（单选）如图所示是某弹簧振子的振动图象，由图可知（）A．振子的振幅为10cmB．振子的周期为16sC．第12s末振子的速度为负值，加速度为零D．第16s末振子的加速度最大，速度为零【答案解析】BA、振幅是位移的最大值的大小，故振幅为5cm，故A错误；B、周期是完成一次全振动的时间，故周期为16s，故B正确；C、第12s末振子的位移为负的最大，故速度为零，没有方向，加速度最大，故C错误；D、第16s末振子的位移为零，振子经过平衡位置，故速度最大，加速度最小，故D错误。

机械振动专题归纳

机械振动专题归纳Newly compiled on November 23, 2020一、题型归纳1. 巧用时间的对称性[例1]一质点在平衡位置O 点两侧做简谐运动，在它从平衡位置O 出发向最大位移A 处运动过程中经s 15.0第一次通过M 点，再经s 1.0第2次通过M 点。

则此后还要经多长时间第3次通过M 点，该质点振动的频率为多大解析：由于质点从A M →和从M A →的时间是对称的，结合题设条件可知A M →所需时间为s 05.0，所以质点从平衡位置A O →的时间为s s t t t MA OM OA 2.0)05.015.0(=+=+=，又因为4Tt OA =，所以质点的振动周期为s T 8.0=，频率Hz T f 25.11==。

根据时间的对称性可知O M →与M O →所需时间相等为s 15.0，所以质点第3次通过M 点所需时间为s t T t OM 7.022=+=。

2. 巧用加速度的对称性[例3] 如图3所示，质量为m 的物体放在质量为M 的平台上，随平台在竖直方向上做简谐运动，振幅为A ，运动到最高点时，物体m 对平台的压力恰好为零，当m 运动到最低点时，求m 的加速度。

解析：我们容易证明，物体m 在竖直平面内做简谐运动，由小球运动到最高点时对M 的压力为零，即知道物体m 在运动到最高点时的加速度为g ，由简谐运动的对称性知道，物体m 运动到最低点时的加速度和最高点的加速度大小相等，方向相反，故小球运动到最低点时的加速度的大小为g ，方向竖直向上。

[例4]轻弹簧（劲度系数为k ）的下端固定在地面上，其上端和一质量为M 的木板B 相连接，在木板B 上又放有一个质量为m 的物块P 。

当系统上下振动时，欲使P 、B 始终不分离，则轻弹簧的最大压缩量为多大解析：从简谐运动的角度看，木板B 和物块P 的总重力与弹簧弹力的合力充当回复力，即kx F =合；从简单连接体的角度看，系统受到的合外力产生了系统的加速度a ，即a m M F )(+=合，由以上两式可解为a m M kx )(+=。

机械振动试题(含答案)(1)

机械振动试题(含答案)(1)一、机械振动选择题1．沿某一电场方向建立x 轴，电场仅分布在-d ≤x ≤d 的区间内，其电场场强与坐标x 的关系如图所示。

规定沿+x 轴方向为电场强度的正方向，x =0处电势为零。

一质量为m 、电荷量为+q 的带点粒子只在电场力作用下，沿x 轴做周期性运动。

以下说法正确的是（）A ．粒子沿x 轴做简谐运动B ．粒子在x =-d 处的电势能为12-qE 0d C ．动能与电势能之和的最大值是qE 0d D ．一个周期内，在x >0区域的运动时间t ≤20md qE 2．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C ．甲的振幅大于乙的振幅D ．甲的振幅小于乙的振幅3．如图所示，弹簧的一端固定，另一端与质量为2m 的物体B 相连，质量为1m 的物体A 放在B 上，212m m =．A 、B 两物体一起在光滑水平面上的N 、N '之间做简谐运动，运动过程中A 、B 之间无相对运动，O 是平衡位置．已知当两物体运动到N '时，弹簧的弹性势能为p E ，则它们由N '运动到O 的过程中，摩擦力对A 所做的功等于（）A ．p EB ．12p EC ．13p E D ．14p E 4．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 ）5．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。

大学机械振动考试题目及答案

大学机械振动考试题目及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 在简谐振动中，振幅与振动的能量关系是（）。

A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 振幅越大，能量越小答案：B2. 下列哪个不是机械振动系统的自由度？（）。

A. 转动B. 平动C. 振动D. 形变答案：C3. 一个单自由度系统在受到初始条件激励后，其振动形式是（）。

A. 简谐振动B. 阻尼振动C. 受迫振动D. 自由振动答案：D4. 在阻尼振动中，如果阻尼系数增加，振动的振幅将（）。

A. 增加B. 不变C. 减小D. 先增加后减小答案：C5. 对于一个二自由度振动系统，其振动模态数量是（）。

A. 1B. 2C. 3D. 4答案：B二、填空题（每题2分，共10分）6. 一个物体做自由振动时，其频率称为______。

答案：固有频率7. 当外力的频率与系统的固有频率相等时，系统发生的振动称为______。

答案：共振8. 阻尼力与速度成正比的阻尼称为______阻尼。

答案：线性9. 振动系统的动态响应可以通过______分析法求解。

答案：傅里叶10. 在转子动力学中，临界转速是指转子发生______振动的转速。

答案：自激三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述什么是简谐振动，并说明其运动方程的形式。

答案：简谐振动是一种周期性的振动，其加速度与位移成正比，且方向相反。

在数学上，简谐振动的运动方程可以表示为：x(t) = A * cos(ωt + φ)其中，A 是振幅，ω 是角频率，t 是时间，φ 是初相位。

12. 解释什么是阻尼振动，并说明其特点。

答案：阻尼振动是指在振动系统中存在能量耗散，导致振幅随时间逐渐减小的振动。

其特点包括振幅逐渐衰减，振动频率可能会随着振幅的减小而发生变化，且阻尼力通常与振动速度成正比。

13. 描述什么是受迫振动，并给出其稳态响应的条件。

答案：受迫振动是指系统在周期性外力作用下的振动。

当外力的频率接近系统的固有频率时，系统将发生共振，此时振幅会显著增大。

高中物理机械振动知识点与题型总结

（一）机械振动物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。

回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。

产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。

b、阻力足够小。

（二）简谐振动1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。

简谐振动是最简单，最基本的振动。

研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。

因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。

2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。

3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。

（三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。

1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。

2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。

振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。

振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。

（四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。

细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。

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。

希望对您的学习有所帮助！。

机械振动试题及答案

机械振动试题及答案⼀、填空题1、机械振动按不同情况进⾏分类⼤致可分成（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，连续振动和离散系统。

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

3、在振动系统中，弹性元件存储（势能）、惯性元件存储（动能）、（阻尼元件）元件耗散能量。

4、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。

5、研究随机振动的⽅法是（数理统计），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）。

6、周期运动的最简单形式是（简谐运动），它是时间的单⼀（正弦）或（余弦）函数。

7、单⾃由度系统⽆阻尼⾃由振动的频率只与（质量）和（刚度）有关，与系统受到的激励⽆关。

8、简谐激励下单⾃由度系统的响应由（瞬态响应）和（稳态响应）组成。

9、⼯程上分析随机振动⽤（数学统计）⽅法，描述随机过程的最基本的数字特征包括均值、⽅差、（⾃相关函数）和（互相关函数）。

10、机械振动是指机械或结构在（静平衡）附近的（弹性往复）运动。

11、单位脉冲⼒激励下，系统的脉冲响应函数和系统的（频响函数）函数是⼀对傅⾥叶变换对，和系统的（传递函数）函数是⼀对拉普拉斯变换对。

12、叠加原理是分析（线性振动系统）和（振动性质）的基础。

⼆、简答题1、什么是机械振动？振动发⽣的内在原因是什么？外在原因是什么？答：机械振动是指机械或结构在它的静平衡位置附近的往复弹性运动。

振动发⽣的内在原因是机械或结构具有在振动时储存动能和势能，⽽且释放动能和势能并能使动能和势能相互转换的能⼒。

外在原因是由于外界对系统的激励或者作⽤。

2、机械振动系统的固有频率与哪些因素有关？关系如何？答：机械振动系统的固有频率与系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼有关。

质量越⼤，固有频率越低；刚度越⼤，固有频率越⾼；阻尼越⼤，固有频率越低。

3、从能量、运动、共振等⾓度简述阻尼对单⾃由度系统振动的影响。

物理机械振动考试题及答案

物理机械振动考试题及答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1. 简谐运动的振动周期与振幅无关，与以下哪个因素有关？A. 质量B. 弹簧常数C. 初始位移D. 初始速度答案：B2. 阻尼振动中，振幅逐渐减小的原因是：A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 空气阻力答案：A3. 以下哪个量描述了简谐运动的振动快慢？A. 振幅B. 周期C. 频率D. 相位答案：C4. 两个简谐运动的合成，以下哪个条件可以产生拍现象？A. 频率相同B. 频率不同C. 振幅相同D. 相位相反答案：B5. 以下哪个量是矢量？A. 位移B. 速度C. 加速度D. 以上都是答案：D6. 单摆的周期与以下哪个因素无关？A. 摆长B. 摆球质量C. 重力加速度D. 摆角答案：B7. 以下哪个量描述了简谐运动的能量？A. 振幅C. 频率D. 相位答案：A8. 以下哪个因素会影响单摆的周期？A. 摆长B. 摆球质量C. 摆角D. 重力加速度答案：A9. 阻尼振动中，振幅减小到原来的1/e时，经过的时间为：A. 1/2TB. TC. 2T答案：C10. 以下哪个现象不是简谐运动？A. 弹簧振子B. 单摆C. 弹簧振子的振幅逐渐减小D. 单摆的振幅逐渐减小答案：C二、填空题（每题4分，共20分）11. 简谐运动的周期公式为：T = 2π√(____/k)，其中m为质量，k为弹簧常数。

答案：m12. 单摆的周期公式为：T = 2π√(L/g)，其中L为摆长，g为重力加速度。

答案：L13. 阻尼振动的振幅公式为：A(t) = A0 * e^(-γt)，其中A0为初始振幅，γ为阻尼系数，t为时间。

答案：A014. 简谐运动的频率公式为：f = 1/T，其中T为周期。

答案：1/T15. 简谐运动的相位公式为：φ = ωt + φ0，其中ω为角频率，t 为时间，φ0为初始相位。

答案：ωt + φ0三、计算题（每题10分，共50分）16. 一个质量为2kg的物体，通过弹簧连接在墙上，弹簧的弹簧常数为100N/m。

机械振动试题

机械振动试题一、选择题1. 下列关于机械振动的说法中，正确的是：A. 机械振动只存在于弹簧系统中B. 机械振动只存在于质点系统中C. 机械振动既存在于弹簧系统中，也存在于质点系统中D. 机械振动只存在于液体中2. 以下哪个现象不属于机械振动的特征：A. 周期性B. 振动幅度相等C. 能量交换D. 机械振动的振幅随时间变化3. 关于自由振动和受迫振动的说法，正确的是：A. 自由振动需要外力驱动B. 受迫振动不需要外力驱动C. 自由振动和受迫振动都需要外力驱动D. 自由振动和受迫振动都不需要外力驱动4. 振动系统的自然频率与以下哪个因素无关：A. 系统的刚度B. 系统的阻尼C. 系统的质量D. 系统所受的外力5. 下面哪种振动现象是产生共振的原因：A. 外力频率与振动系统自然频率相同B. 外力频率与振动系统自然频率不同C. 外力频率与振动系统自然频率较大差异D. 外力频率与振动系统自然频率较小差异二、简答题1. 什么是机械振动？机械振动是物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。

它有着特定的振动频率和振幅，是一种具有周期性和能量交换的运动形式。

2. 机械振动有哪些特征？机械振动具有周期性、振幅相等、能量交换和振幅随时间变化等特征。

周期性表示机械振动运动形式的重复性；振幅相等表示振动系统在每个周期内的振动幅度相等；能量交换表示振动系统的能量在正、反向振动过程中的转化与交换；振幅随时间变化表示振动幅度随着时间的推移而发生变化。

3. 什么是自由振动和受迫振动？自由振动是指机械振动系统受到初位移或初速度激发后，在无外力驱动的情况下进行的振动。

受迫振动是指机械振动系统受到外力周期性激励后产生的振动。

4. 什么是共振现象？共振现象是指当外力的频率与振动系统的自然频率相同时，产生的振幅迅速增大的现象。

在共振状态下，系统振幅可能会无限增大，从而引起系统的损坏甚至破坏。

5. 如何减小机械振动的共振现象？减小机械振动的共振现象可以通过以下几种方法来实现：- 调整外力的频率，使其与振动系统的自然频率有所偏离，避免共振；- 增加阻尼，通过增加振动系统的阻尼来消耗振动能量，减小共振现象；- 改变振动系统的刚度和质量，使其自然频率与外力频率有所偏离，从而减少共振。

机械振动典型题分类汇总答案详细

机械振动典型题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．某鱼漂的示意图如图所示O、M、N为鱼漂上的三个点。

当鱼漂静止时，水面恰好过点O。

用手将鱼漂向下压，使点M到达水面，松手后，鱼漂会上下运动，上升到最高处时，点N到达水面。

不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（）A．鱼漂的运动是简谐运动B．点O过水面时，鱼漂的加速度最大C．点M到达水面时，鱼漂具有向下的加速度D．鱼漂由上往下运动时，速度越来越大2．如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在O点时，弹簧处于原长，A、B为关于O对称的两个位置，现在使小球带上负电，并让小球从B点静止释放，那么下列说法正确的是（）A．小球仍然能在A、B 间做简谐运动，O点是其平衡位置B．小球从B 运动到A的过程中，动能一定先增大后减小C．小球不可能再做简谐运动D．小球从B 点运动到A点，其动能的增加量一定等于电势能的减少3．如图所示是某一质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（）A ．质点振动的周期为7sB ．1s 末质点受到的回复力改变方向C ．3s 时与7s 时质点速度相同D ．质点振动方程为2sin (cm)44ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭y t 4．某质点的振动图像如图所示，该质点的速度方向始终沿x 轴正方向的时间段为（）A ．t =0～2sB ．t =1～3sC ．t =2～4sD ．t =3～5s 5．如图甲所示，O 是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M 、N 是摆球所能到达的最远位置。

设向右为正方向。

图乙是单摆的振动图像。

当地的重力加速度大小为210m /s ，下列说法正确的是（）A ．单摆振动的周期为0.4sB ．单摆振动的频率是2.5HzC ．0=t 时摆球在M 点D ．单摆的摆长约为0.32m6．一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F 随时间t 变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（）A ．在t 从0到2 s 时间内，弹簧振子做加速运动B ．在t 从0到4 s 时间内，t ＝2 s 时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大C ．在t 1＝3 s 和t 2＝5 s 时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反D ．在t 2＝5 s 和t 3＝7 s 时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同7．如图所示为某弹簧振子在0-5s 内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（）A ．振动周期为5s ，振幅为8cmB ．第2s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C ．从第1s 末到2s 末振子的位移增加，振子在做加速度增大的减速运动D ．第3s 末振子的速度为08．如图所示，长为L 的轻绳上端固定在O 点，下端系一可看成质点的小球，在O 点正下方的P 点固定一颗小钉子。

机械振动试题(含答案)(1)

机械振动试题(含答案)(1)一、机械振动选择题1．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x 随时间t 变化的图象如图乙所示．不计空气阻力，g 取10m/s 2．对于这个单摆的振动过程，下列说法中不正确的是（）A ．单摆的位移x 随时间t 变化的关系式为8sin(π)cm x t =B ．单摆的摆长约为1.0mC ．从 2.5s t =到 3.0s t =的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D ．从 2.5s t =到 3.0s t =的过程中，摆球所受回复力逐渐减小2．如图所示，质量为A m 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B m 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 ．(A m +B m )gB ．(A m +2B m )gC ．2(A m +B m )gD ．(2A m +B m )g3．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L 1、L 2、L 3，且L 1＜L 2＜L 3，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2L gD ．C 的周期为1L g4．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5．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2:3C ．t b 时刻甲、乙两摆球的速度相同D ．t a 时刻甲、乙两单摆的摆角不等6．如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像，以下说法正确的是（）A ．甲、乙的振幅各为 2 m 和 1 mB ．若甲、乙为两个弹簧振子，则所受回复力最大值之比为F 甲∶F 乙＝2∶1C ．乙振动的表达式为x= sin 4πt （cm ） D ．t ＝2s 时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值7．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()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则t ∆一定等于2T 的整数倍 B ．若2T t ∆=，则在t 时刻和()t t +∆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m kx m M+ 8．如图所示，弹簧下面挂一质量为m 的物体，物体在竖直方向上做振幅为A 的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中A．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变B．物体在最低点时的加速度大小应为2gC．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mgD．弹簧的最大弹性势能等于2mgA9．如图所示，为一质点做简谐运动的振动图像，则（）A．该质点的振动周期为0.5sB．在0~0.1s内质点的速度不断减小C．t=0.2 s时，质点有正方向的最大加速度D．在0.1s~0.2s内，该质点运动的路程为10cm10．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( )A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s11．一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是( )A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做减速运动B．在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C．在t1＝5 s和t2＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D．在t从0到4 s时间内，t＝2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小E.在t从0到4 s时间内，回复力的功率先增大后减小12．如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O 点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。

机械振动专题归纳

机械振动专题归纳Organized at 3pm on January 25, 2023Only by working hard can we be better一、题型归纳1. 巧用时间的对称性例1一质点在平衡位置O 点两侧做简谐运动,在它从平衡位置O 出发向最大位移A 处运动过程中经s 15.0第一次通过M 点,再经s 1.0第2次通过M 点;则此后还要经多长时间第3次通过M 点,该质点振动的频率为多大解析：由于质点从A M →和从M A →的时间是对称的,结合题设条件可知A M →所需时间为s 05.0,所以质点从平衡位置A O →的时间为s s t t t MA OM OA 2.0)05.015.0(=+=+=,又因为4T t OA =,所以质点的振动周期为s T 8.0=,频率Hz T f 25.11==;根据时间的对称性可知O M →与M O →所需时间相等为s 15.0,所以质点第3次通过M 点所需时间为s t T t OM 7.022=+=;2. 巧用加速度的对称性例3 如图3所示,质量为m 的物体放在质量为M 的平台上,随平台在竖直方向上做简谐运动,振幅为A ,运动到最高点时,物体m 对平台的压力恰好为零,当m 运动到最低点时,求m 的加速度;解析：我们容易证明,物体m 在竖直平面内做简谐运动,由小球运动到最高点时对M 的压力为零,即知道物体m 在运动到最高点时的加速度为g ,由简谐运动的对称性知道,物体m 运动到最低点时的加速度和最高点的加速度大小相等,方向相反,故小球运动到最低点时的加速度的大小为g ,方向竖直向上;例4轻弹簧劲度系数为k 的下端固定在地面上,其上端和一质量为M 的木板B 相连接,在木板B 上又放有一个质量为m 的物块P ;当系统上下振动时,欲使P 、B 始终不分离,则轻弹簧的最大压缩量为多大解析：从简谐运动的角度看,木板B 和物块P 的总重力与弹簧弹力的合力充当回复力,即kx F =合；从简单连接体的角度看,系统受到的合外力产生了系统的加速度a ,即a m M F )(+=合,由以上两式可解为a m M kx )(+=;当P 和B 在平衡位置下方时,系统处于超重状态,P 不可能和B 分离,因此P 和B 分离的位置一定在上方最大位移处,且P 和B 一起运动的最大加速度g a m =;由加速度的对称性可知弹簧压缩时最大加速度也为g a m =,所以轻弹簧的最大压缩量应满足关系式m m a m M g m M kx )()(+=+-,即得k g m M x m )(2+=;3. 巧用速度的对称性例5 如图所示是一水平弹簧振子在s 5内的振动图象;从图象中分析,在给定的时间内,以s 5.0为起点的哪段时间内,弹力所做的功为零;解析：由速度的对称性可知,图5中与s 5.0具有相同速率的时刻为s 5.1、s 5.2、s 5.3、s 5.4;结合动能定理可知,从s 5.0到以上时刻所对应的时间内弹力所作的功均为零;4. 巧用回复力的对称性例6在质量为M 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为)(m M m ≥的A 、B 两物块,箱子放在水平地面上,平衡后剪断A 、B 间细线,此后A 将做简谐运动;当A 运动到最高点时,木箱对地面的压力为A.MgB.g m M )(-C.g m M )(+D.g m M )2(+解析：剪断细线后的瞬间,弹簧对A 的弹力为mg kx 2=,所以A 受到向上的合外力回复力为mg ;当A 运动到上方最大位移处时,由于简谐运动的回复力的对称性,A 将受到竖直向下的合外力回复力,其大小仍为mg ,也就是说,此时弹簧中没有弹力,所以木箱对地面的压力为Mg ;选项A 正确;例7质量为m 的木块放在弹簧上端,在竖直方向上做简谐运动,当振幅为A 时,物体对弹簧的压力的最大值是物体重力的5.1倍,则物体对弹簧的最小压力是_____；欲使物体在弹簧振动中不离开弹簧,其振幅不能超过_____;分析与解答：物体对弹簧压力最大应是物体振动到最低点时,最小应是物体振动到最高点时;对物体进行受力分析,在最低点受两个力：重力和弹簧弹力,根据题中信息可知这两个力的合力大小为mg 5.0,方向向上,充当回复力;根据力大小的对称性可知,物体振动到最高点时,回复力大小也应为mg 5.0,方向向下,则物体在最高点所受弹簧的弹力应为mg 5.0,方向向上,根据牛顿第三定律物体对弹簧的最小压力为mg 5.0；物体脱离弹簧时应是弹簧恢复到自由伸长时,根据弹力x k F ∆=可知,在原来的基础上弹簧再伸长一个振幅A 就可恢复到原长,所以欲使物体不离开弹簧,其振幅不能超过A 2;例8用质量不计的弹簧把质量为m 3的木板A 与质量为m 的木板B 连接组成如图所示的装置,B 板置于水平地面上,现用一个竖直向下的力F 向下压木板A ,撤消F 后,B 板恰好被提离地面,由此可知力F 的大小是A. mg 7B. mg 4C. mg 3D.mg 2解析：没撤去力F 时,物体A 静止,所受合力为零,把力F 撤去,物体A 受合力大小为F ,方向向上,开始向上振动,所以最大回复力为F ,根据力大小的对称性,A 振动到最高点时,回复力大小也为F ,对物体A 在最高点进行受力分析：重力mg 3和弹簧的弹力F ',合力为F ;即mg F F 3+'=；再对物体B 进行受力分析,B 恰好被提离地面可得：mg F =',所以力F 的大小为mg 4;选项B 正确;5. 巧用能量的对称性例9 一轻弹簧直立在地面上,其劲度系数为m N k /400=,弹簧的上端与盒子A 连接在一起,盒子内装物体B ,B 的上下表面恰好与盒子接触,A 和B 的质量kg m m B A 1==,2/10s m g =,不计阻力,先将A 向上抬高使弹簧伸长cm 5后从静止释放,A 和B 一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小;试求：1A 的振幅；2B 的最大速率；3在最高点和最低点时A 对B 的作用力;解析：1设A 和B 做简谐运动到平衡位置时,弹簧的压缩量为0x ,由平衡条件g m m kx B A )(0+=,得cm x 50=,故A 的振幅为cm A 10=;2当B 运动到平衡位置时速率最大,A 和B 由静止释放到平衡位置过程中,弹簧的伸长量与压缩量相等,弹性势能不变,由动能定理2)(21)(v m m gA m m B A B A +=+,得s m v /2=;3设A 、B 一起运动的最大加速度大小最高点和最低点为a ,由牛顿第二定律a m m kx g m m B A B A )()(1+=++,得2/20s m a =;取B 为研究对象,在最高点时有a m F g m B B =+1,得A 对B 的作用力N F 101=,方向向下；在最低点时有a m g m F B B =-2,得A 对B 的作用力N F 302=,方向向上;例10质量分别为kg m A 2=和kg m B 3=的A 、B 两物块,用劲度系数为k 的轻弹簧相连后竖直放在水平面上,今用大小为N F 45=的力把物块A 向下压而使之处于静止,突然撤去压力,则A. 物块B 有可能离开水平面B. 物块B 不可能离开水平面C. 只要k 足够小,物块B 就可能离开水平面D. 只要k 足够大,物块B 就可能离开水平面解析：撤去压力后,物体A 在竖直方向上做简谐运动,下压的的初始位置即为振幅位置,此时最大回复力为N F 45=学生可类比水平方向得出结论,也可间接由受力分析得出,由回复力的对称性特点,当A 运动到最高点时,回复力也为N 45,方向向下,设此时弹簧中的弹力为x F ,有g m F F A x +=,得N F x 25=,g m F B x <,因此,物体B 不可能离开水平面;6.简谐振动的图象和能量例11一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动,若从O 点开始记时,经过s 3质点第一次经过M 点；再继续运动,又经过s 2,它第二次经过M 点；则该质点第三次经过M 点所需的时间是A. s 8B. s 4C. s 14D. s 310解析：设图2中a 、b 两点为质点振动过程中的最大位移,若开始记时时刻质点从O点向右运动,M O →运动过程经历s 3,M b M --过程经历s 2,显然s T 44=,s T 16=,质点第三次经过M 点所需的时间s s s s T t 1421623=-=-=∆,故C 正确；若开始记时时刻质点从O 点向左运动,M O a O ---运动过程经历了s 3,M b M --过程经历s 2,显然s T T 424=+,s T 316=,质点第三次经过M 点所需的时间s s s s T t 310231623=-=-='∆,故D 正确;因此选C 、D;例12 如图是一个单摆的共振曲线,则该单摆的摆长约为多大共振时单摆的振幅多大共振时摆球的最大加速度和最大速度分别为多大2/10s m g =解析：这是一道根据共振曲线所给信息和单摆振动规律进行推理和综合分析的题目,本题涉及到的知识点有受迫振动、共振的概念和规律、单摆摆球做简谐运动及固有周期、频率、能量的规律等;由题意可知,当单摆振动时频率Hz f 5.0=,即Hz f f 5.0==固,振幅m cm A 08.08==,由g l T π2=,解得m f g L 1422==π;如图5所示,当最大摆角共振时m θ很小时,L mgAmg mg F m m ===θθsin ,其中m θ为弧度;当m θ很小时,m m θθ=sin ,弦A 近似为弧长;图5其最大加速度2/8.0sin s m L gA g a m m ===θ根据机械能守恒有)cos 1(22m m mgL mv θ-=且22222)2(22sin 2cos 1L A m m m ===-θθθm θ很小,所以s m v m /25.0= 二．2012高考题型归类 1．简谐运动基本概念解图像问题1．2012·北京17一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动,取平衡位置O 为x 轴坐标原点．从某时刻开始计时,经过四分之一的周期,振子具有沿x 轴正方向的最大加速度;能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图像是解析：由振子受到的力,则加速度；加速度与位移成正比,方向与位移方向相反;根据以上四幅图可知答案为A; 点评：振动与波动是每年的必考题,以往北京出题都是振动图像和波动图像一起出现的,而今年只出现的振动图像,考察的也是比较基础的质点振动时的加速度问题,没有变型,比较常见,所以其实题目的难度和前几年高考相比是有所下降了;2．2012·重庆14装有砂粒的试管竖直静立于小面,如题14图所示,将管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动;若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是解析：试管竖直提起少许后释放,说明试管从正向最大位移处开始做简谐运动运动,从以上选项可得D 正确2．单摆问题3．2012上海卷在“利用单摆测重力加速度”的实验中1某同学尝试用DIS 测量周期;如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方;图中磁传感器的引出端A 应接到__________;使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于__________;若测得连续N 个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t ,则单摆周期的测量值为__________地磁场和磁传感器的影响可忽略;2多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L 及相应的周期T ;虎后,分别取L 和T 的对数,所得到的1g T -1g L 图线为______填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”；读得图线与纵轴交点的纵坐标为c ,由此得到该地的重力加速度g ＝__________; 答案：1数据采集器,最低点或平衡位置,,2直线,42/102c ;解析：1只有小球在最低点时,磁感应器中的磁感强度才最大；连续N 个磁感应强度最大值应有N-1个时间间隔,这段时间应为N-1/2个周期,即：因此T=2根据：,取对数得：因此图象为一条直线；图象与纵坐标交点为C,则整理得：;4． 2012·全国大纲25一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k;设地球的半径为R;假定地球的密度均匀;已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d;解析：单摆在地面处的摆动周期,在某矿井底部摆动周期,已知,根据,;表示某矿井底部以下的地球的质量,表示某矿井底部处的重力加速度,又由,联立解得：三．2013新题演练1.若单摆的摆长不变,摆球的质量由20g 增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为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,振幅不变D.频率改变,振幅改变解析：单摆的摆长不变时,单摆振动的周期gl T π2=不变,频率f=1/T 不变；摆长不变时,摆角越大,振幅越大,选项B 正确;本题答案为B;2.关于单摆的运动有下列说法,正确的是①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力O A B C x ②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力③单摆的周期与质量无关与振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关④单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于5°⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快A ．①③④B ．②③④C ．③④⑤D ．①④⑤3.沿x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、B 、C 四点,AB OA =,AB BC 5=,质点O 在垂直于x 轴方向做简谐运动,沿x 轴传播形成横波．t = 0时刻,O 点开始向上运动,经t = ,O 点第一次到达上方最大位移处,这时A 点刚好开始运动．那么在t = 时刻,关于质点B 和C 运动情况, 以下描述中正确的是A ．B 点位于x 轴下方 B ．C 点位于x 轴下方C ．B 点正向上运动D ．C 点正向上运动解析：根据题意,机械波的振动周期T =4t =,波长λ=4AB ,在t 1=时刻,B 点刚好开始向上运动,在t = 时刻,即再经过=T 852,B 点位于x 轴下方,且正向下运动,所以选项A 正确,C 错误；在t 2=时刻,C 点刚好开始向上运动,在t = 时刻,即再经过=T 831,C 点位于x 轴上方,且正向下运动,所以选项BD 错误;本题答案为A;4.如图所示,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上,已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中A ．甲的振幅大于乙的振幅B ．甲的振幅小于乙的振幅C ．甲的最大速度小于乙的最大速度D ．甲的最大速度大于乙的最大速度5.一水平弹簧振子在平衡位置O 点附近做简谐运动,它离开O 点经过 s 后第一次到达M 点,再经过 s 第二次到达M 点,从弹簧振子离开O 点开始计时,则A ．t 1 = s 时刻和t 2 = s 时刻弹簧长度可能相同B ．振子第三次到达M 点还要经过的时间可能是 sC ．t 1 =31s 时刻和t 2 =32s 时刻振子的动量一定相同D ．t 1 =31s 时刻和t 2 =32s 时刻振子加速度大小一定相等6．振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动,t = 0时刻绳上形成的波形如图所示;规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向,则P 点的振动图象是7.质点P 以O 点为平衡位置竖直向上作简谐运动,同时质点Q 也从O 点被竖直上抛,它们恰好同时到达最高点,且高度相同,在此过程中,两质点的瞬时速度v P 与v Q 的关系应该是A ．v P ＞v QB ．先v P ＞v Q ,后v P ＜v Q ,最后v P =v Q AC ．v P ＜v QD ．先v P ＜v Q ,后v P ＞v Q ,最后v P =v Q解析：在此过程中,质点P 做加速度逐渐增大的减速运动,而质点Q 做匀减速直线运动,它们的末速度均为零,运动时间相等,位移也相等,据此可在同一坐标系中作出它们的v-t 图象,如上图所示,其中两图线与坐标轴围成图形的面积是相等的,据图可知,选项D 正确;本题答案为D;8.正在做简谐运动的单摆,摆球到达最高点时的机械能为E 1,摆线对摆球的拉力大小为F 1；摆球通过最低点时的机械能为E 2,摆线对摆球的拉力大小为F 2,若不计空气阻力,以下结论正确的是=E 2,F 1＜F 2 ＜E 2,F 1＜F 2 ＜E 2,F 1＞F 2 =E 2,F 1=F 2解析：摆球摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以E 1=E 2；设摆球质量为m ,摆长为l ,摆角为θ,摆球通过最低点时的速度为v ,则F 1=mg cos θ,F 2=mg+mv 2/l ,显然F 1＜F 2;本题答案为A;9.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x 随时间t 变化的关系式为x=A sin ωt ,图象如图所示,则A ．弹簧在第ls 末与第5s 末的长度相同B ．简谐运动的圆频率4π=ωrad/sC ．第3s 末弹簧振子的位移大小为22AD ．第3s 末至第5s 末弹簧振子的速度方向都相同解析：在x-t 图象中,位移x 具有方向性,即有正、负之分,这里的正、负表示弹簧被拉伸或压缩,所以弹簧在第ls 末与第5s 末时,虽然位移大小相等,但方向不同,所以弹簧长度不同,选项A 错误；根据x-t 图象可知,周期T =8s,所以,圆频率ω=4π2=πT rad/s,选项B 正确；x=A sin 4πt ,将t=3s 代入可得,x =22A ,选项C 正确；弹簧振子在第3s 末至第5s 末这段时间内,沿同一方向经过平衡位置,所以选项D 正确;本题答案为BCD;10.如图所示;曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动;开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz;现匀速转动摇把,转速为240r/min;则： v t Ov Qv P11.如图所示,单摆的摆线长为L是绝缘的,摆球带正电,可视为质点,单摆悬挂于O点,当它摆过竖直线OC时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场的方向垂直于单摆的摆动平面,在摆角小于5°时,摆球在AB间来回摆动,下列说法正确的是。

物理机械振动考试题及答案

物理机械振动考试题及答案一、选择题1. 简谐振动的频率与振幅无关，这是由什么决定的？A. 振子的质量B. 振子的弹性系数C. 振子的阻尼D. 振子的初始条件答案：B2. 在阻尼振动中，振幅随时间如何变化？A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小答案：B3. 以下哪个不是简谐振动的特点？A. 周期性B. 振幅不变C. 频率恒定D. 振子质量不变答案：D4. 什么是共振现象？A. 振子的振动频率等于系统固有频率时的现象B. 振子的振幅达到最大时的现象C. 振子的振动频率等于外部驱动频率时的现象D. 振子的振动频率等于外部阻尼频率时的现象答案：A5. 以下哪个公式描述了简谐振动的位移？A. \( x = A \sin(\omega t + \phi) \)B. \( x = A \cos(\omega t + \phi) \)C. \( x = A \tan(\omega t + \phi) \)D. \( x = A \sec(\omega t + \phi) \)答案：B二、填空题6. 一个物体在水平面上做简谐振动，其振动周期 \( T \) 与振动频率 \( f \) 的关系是 \[ T = \frac{1}{f} \]。

7. 阻尼振动中，振幅随时间的衰减速度与振子的________成正比。

8. 共振现象中，振子的振动频率等于系统的________频率。

9. 简谐振动的位移公式中，\( \omega \) 表示________，\( \phi \) 表示________。

10. 阻尼振动的振幅随时间的衰减可以表示为 \( A(t) = A_0 e^{-\alpha t} \)，其中 \( \alpha \) 表示________。

三、简答题11. 简述什么是阻尼振动，并说明其振幅随时间的变化趋势。

答案：阻尼振动是指在振动过程中，由于存在阻力（如空气阻力、摩擦力等），振子的振动能量逐渐减小，导致振幅逐渐减小的振动。

机械振动题型归纳

机械振动题型归纳、振动中速度、位移、回复力、加速度的对应关系 1. （多选）关于简谐运动的下列说法中，正确的是（）A .位移减小时，加速度减小，速度增大B .位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C .物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D •水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反二、对于同一个位置或两个对称位置：2. （多选）作简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）（A ）速度（B ）位移（C ）回复力（D ）加速度3. （多选）一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的（） A .速度一定大小相等，方向相反 B .加速度一定大小相等，方向相反 C .位移一定大小相等，方向相反 D.以上三项都不一定大小相等，方向相反三、一段时间内的位移与路程计算：4. （多选）质点沿直线以 0为平衡位置做简谐运动， A 、B 两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点， A 、B 相距10cm ，质点从A 到B 的时间为0.1s ,从质点到O 点时开始计时，经0.5s ，则下述说法正确的是（） A .振幅为5cm B .振幅为10cm C .通过路程50cm D .质点位移为50 cm四、对称法求周期： 5.质点在O 点附近做简谐运动，由 O 点开始计时，质点第一次到达O 点附近的M 点需时6s ,又经过4s 再一次通过 M 点，则质点第三次通过 M 点还要经过 _________ s 。

五、单摆周期与摆长的计算6. A 、B 二单摆，当A 振动20次，B 振动30次，已知A 摆摆长比B 摆长40cm ,则A 、 B 摆长分别为 ________ c m 与 _______ cm . 六、单摆周期与g 的计算7 .把地球上的一个秒摆（周期等于 2s 的摆称为秒摆）拿到月球上去，它的振动周期变8. 右图为弹簧振子的振动的图象。

机械振动试题(含答案)(1)

D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大
18．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是（）
（3）他以摆长（L）为横坐标、周期的二次方（T2）为纵坐标作出了T2－L图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=_________．（用题目中给定的字母表示）
（4）小俊根据实验数据作出的图象如图所示，造成图象不过坐标原点的原因可能是_________．
24．将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离，，并通过改变而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地重力加速度g．
机械振动试题(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
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
13．如图所示为某物体系统做受迫振动的振幅A随驱动力频率f的变化关系图，则下列说法正确的是