江西省临川一中高二零班阶段测试：机械振动试题及答案

物理测试 7-14一、选择题（其中1--6为单选题，7--10为多选题） 1．弹簧振子做简谐振动时，下列说法中不正确的是（ ） A. 振子通过平衡位置时，回复力一定为零。

B. 振子做减速运动，加速度却在增大。

C. 振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反。

D. 振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反。

2．如图所示为某弹簧振子做简谐振动的图像，下列说法中正确的是（ ） A. 因为振动图像可由实验直接得到，所以图像就是振子实际运动的轨迹 B. 第1s 末振子的速度为负向的最大值C. 第2s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值D. 从第3s 末到第4s 末振子在做加速运动3．弹簧振子做机械振动，若从平衡位置O 开始计时，经过0.3s 时，振子第一次经过P 点，又经过了0.2s ，振子第二次经过P 点，则到该振子第三次经过P 点还需要多长时间（ ） A. 1.2s B. 1.0s C. 0.4s D. 1.4s 4．光滑的水平面叠放有质量分别为m 和2m的两木块，下方木块与一劲度系数为k 的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示．已知两木块之间的最大静摩擦力为f ，为使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（ ） A.f kB. 2f kC. 3f kD.4f k 5．一质点做简谐振动，振幅为A ，周期为T ，O 为平衡位置，B 、C 为两侧最大位移处，从经过位置P （P 与O 、B 、C 三点均不重合）时开始计时，则下列说法正确的是A. 经过14T 时，质点的路程不可能大于A ，但可能小于A B. 经过18T 时，质点的瞬时速度不可能与经过P 时相等C. 经过12T 时，质点的瞬时速度与经过P 点时速度方向可能相同也可能相反 D. 经过12T 时，质点的平均速率等于4AT6．如图所示当A 振动起来后，通过绷紧水平绳迫使B 、C 振动起来，说法正确的是（ ）A. A 、B 、C 三个单摆的周期均不相同B. 只有A 、C 两个单摆周期相同C. A 、B 、C 三个单摆的振幅相同D. B 的振幅比C 的振幅小7．一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M 、N 两点时速度v （v ≠0）相同，那么，下列说法正确的是（ ） A. 振子在M 、N 两点受回复力相同 B. 振子在M 、N 两点对平衡位置的位移相同 C. 振子在M 、N 两点加速度大小相等D. 从M 点到N 点，振子先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动 8．如图所示为摆长为1m 的单摆分别在地球表面和某星球表面做受迫振动的共振曲线，已知星球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，地球表面重力加速度为 。

下列说法正确的是A. 图线I 是某星球上的单摆共振曲线，图线II 是地球上的单摆共振曲线B. 图线1是地球上的单摆共振曲线，图II 是某星球上的单摆共振曲线C. 将一单摆从地球移到该星球上，摆钟会变慢D. 该星球表面重力加速度约为25 m/s 29．如图所示，已知可视为质点的带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B，都用长L的丝线悬挂在O点。

静止时A、B相距为d，为使平衡时A、B间距离减为d/2，采用以下哪种方法可行（）A. 将小球A、B的质量都增加为原来的2倍B. 将小球B的质量增加为原来的8倍C. 将小球A、B的电荷量都减小为原来的一半，而质量增加为原来的2倍D. 将小球A、B的电荷量都增加为原来的2倍，而质量减小为原来的一半10．如下图所示，浅色传送带A、B两端距离L＝24m，以速度v0=8m/s逆时针匀速转动，并且传送带与水平面的夹角为θ＝30°,现将一质量为m=2kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数μ=，g取10m/s2，则下列叙述正确的是A．煤块从A端运动到B端所经历时间为3sB．煤块从A端运动到B端重力的瞬时功率为240WC．煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为4mD．煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为24J二、填空题11．根据单摆周期公式T=2π，可以通过实验测量当地的重力加速度。

如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球,就做成了单摆。

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_________。

A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使摆的周期大一些,以方便测量，开始时拉开摆球,使摆线偏离平衡位置较大的角度D．改变摆长，多测几组数据，并将测得的摆长和周期分别取平均值，然后代入原理式中计算出重力加速度g（2）小明同学根据实验数据，利用计算机拟合得到的方程为：T2=4.04l--0.05。

由此可以得出当地重力加速度为g=__________（结果保留三位有效数字）。

从方程中可知T2与l没有成正比关系，其原因可能是_____。

A．开始计时时，小球可能在最高点 B．小球摆动过程中，可能摆角太大C．计算摆长时，可能加了小球的直径 D．计算摆长时，可能忘了加小球半径三、计算题12．（10分）一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，平衡位置为坐标原点0，振幅A=10cm，周期T=2s.t=0时，小球位于x0=5cm处，且正在向x轴负方向运动，则：(1)写出小球的位置坐标x随时间t变化的关系式；(2)求出在t=0至t=0.5s内，小球通过的路程。

13（12分）．一根竖直的轻弹簧，劲度系数为50N/m,弹簧的上端连接一个质量为2kg 的小球，下端固定在质量为4kg的底座上，整个装置置于水平面上处于静止状态。

现用力向上拉小球使弹簧伸长后释放，小球在竖直方向做简谐振动。

振动过程中底座恰好不离开地面，已知g=10 m/s2;(1)试求底座对地面的最大压力.(2)以刚释放小球时刻作为计时起点，试写出小球做简谐振动的振动方程14．（14分）如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l＝4 m，现从静止释放圆环。

不计定滑轮和空气的阻力，取g＝10 m/s2，求：（1）若圆环恰能下降h＝3 m，A和B的质量应满足什么关系？（2）若圆环下降h＝3 m时的速度v B＝5 m/s，则A和B的质量有何关系？（3）不管A和B的质量为多大，圆环下降h＝3 m时的速度不可能超过多大？15．（15分）如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s 向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。

已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。

求：（1）小车的长度L；（2）A在小车上滑动的过程中产生的热量；（3）从A、B开始运动计时，经5s小车离原位置的距离。

物理答题卡 7-14一、选择题二、填空题11、（1）__________（2）__________ ___________三、计算题 12、 13、14、 15、参考答案一、二、11、（1）AB （2）9.76 C三、12、(i). (ii). 5（1＋）cm【解析】（i）设，由题知：A＝10cm，可得：当t＝0时，可得或而当t＝0时，小球沿x轴负方向运动，故舍去则（ii）由于，故小球做单方向运动可得路程：13、11．(1)120N 方向向下（2）【解析】本题考查简谐运动与连接体问题的结合。

（1）振动过程中底座恰好不离开地面，则弹簧对底座向上的弹力最大值为，此时弹簧伸长量平衡时，弹簧处于压缩状态，弹力，此时弹簧压缩量物体向上偏离平衡位置的最大距离据对称，物体向下偏离平衡位置的最大距离也是则弹簧的最大压缩量为弹簧弹力对底座受力分析可得：据牛顿第三定律可得，底座对地面的最大压力为120N。

（2）刚释放小球时，小球处于正的位移最大处；且振幅小球做简谐振动的周期小球做简谐振动的振动方程联立解得：14、13．（1）M＝3m （2）（3）2 m/s【解析】试题分析：（1）若圆环恰好能下降h＝3 m，由机械能守恒定律得mgh＝Mgh Ah2＋l2＝（l＋h A）2解得A和B的质量应满足关系M＝3m（2）若圆环下降h ＝3 m 时的速度v B ＝5 m/s ，由机械能守恒定律有mgh －Mgh A＝mv＋Mv又h2＋l2＝（l＋h A）2如图所示，A、B的速度关系为解得A和B的质量关系为（3）B的质量比A的大得越多，圆环下降h＝3 m时的速度越大，当m≫M时可认为B 下落过程机械能守恒，有mgh＝mv解得圆环的最大速度v Bm＝2 m/s即圆环下降h＝3 m时的速度不可能超过2 m/s。

15、（1）1239.5L s s s m=++=（2）2J（3）试题分析：（1）由于开始时物块A 、B 给小车的摩擦力大小相等，方向相反，小车不动，物块A 、B 做减速运动，加速度a 大小一样，但是A 的初速度小，所以A 的速度先减为零。

设A 在小车上滑行的时间为t 1，位移为s 1，由牛顿定律 mg ma μ= A 做匀减速运动，由运动学公式 11v at =由以上三式可得 21/a m s =，12t s = 12s m = A 在小车上滑动过程中，B 也做匀减速运动，B 的位移为s 2，由运动学公式可得 26s m =A 在小车上停止滑动时，B 的速度设为 v 3，有可得 32/v m s =B 继续在小车上减速滑动，而小车与A 一起向右方向加速。

因地面光滑，两个物块A 、B 和小车组成的系统动量守恒，设三者共同的速度为v ，达到共速时B 相对小车滑动的距离为3 s可得 0.5/v m s =在此过程中系统损失的机械能为可得 3 1.5s m =故小车的车长 1239.5L s s s m =++=（2）由于A 从开始滑动到相对小车静止以后，它随小车一起运动。

故C 点距小车左端的距离为 1 2s m =摩擦生热等于滑动摩擦力与相对位移的乘积2J（3）小车和A 在摩擦力作用下一起做加速运动，由牛顿运动定律 1)mg m M a μ=+（ 可得小车运动的加速度小车加速运动的时间为3t ，小车匀速运动的时间为4t13v a t =可得 3 1.5t s = 所以 4135 1.)5t t t s s =--=（ 经5s 小车离原位置有可得考点：牛顿运动定律、动量定理、功能关系。