机械振动单元测试题及答案

第九章机械振动单元测试

班级姓名学号

一、选择题：（每题3分，共36分）

1．关于振幅，以下说法中正确的是

（

）

①物体振动的振幅越大，振动越强烈

②一个确定的振动系统，振幅越大振动系统的能量越大

③振幅越大，物体振动的位移越大

④振幅越大，物体振动的加速度越大

A．①②B．①③C．②③D．③④

2．振动的单摆小球通过平衡位置时，关于小球受到的回复力及合外力的说法正确的是（）A．回复力为零；合外力不为零，方向指向悬点B．回复力不为零，方向沿轨迹的切线

C．合外力不为零，方向沿轨迹的切线 D．回复力为零，合外力也为零

3．下列说法中不正确的是

（）

A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关

B．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关

C．某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率

D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动

4．发生下述哪一种情况时，单摆周期会增大

（）

A．增大摆球质量B．缩短摆长

C．减小单摆振幅D．将单摆由山下移至山顶

5．摆长相等的两单摆悬挂在同一个固定点，将它们从最低点分别向两边拉开，偏角各为3°和5°.同时将它们释放后，它们相遇在

（）

A．最低点左侧B．最低点右侧C．最低点D．无法确定

6．关于共振的防止和利用，应做到

（）

①利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率

②利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率

③防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率

④防止共振危害时，应使驱动力频率远离振动物体的固有频率

A．①②B．①④C．②③D．③④

7．如图1所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰

为原长L0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数

为μ.现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）

A ．物体通过O 点时所受的合外力为零

B ．物体将做阻尼振动

C ．物体最终只能停止在O 点

D ．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg

8．如图2所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以

带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把，让振子上下自

由振动测得振动频率为2 Hz ，然后匀速转动摇把，转速为

240 r/min ，当振子振动稳定后，它的振动周期为（ ）

A ．21s

B ．41s

C ．2 s

D ．4 s

9．A 、B 两个弹簧振子，A 的固有频率为f ，B 的固有频率为4f ，若它们均在频率为3f 的驱

动力作用下做受迫振动，则

（ ）

A ．振子A 的振幅较大，振动频率为f

B ．振子B 的振幅较大，振动频率为3f

C ．振子A 的振幅较大，振动频率为3f

D ．振子B 的振幅较大，振动频率为f

10．在课本插图9-19所示装置中，先后用两个不同的

砂摆做实验，第1次用纸板N 1，以速度v 1匀速拉

动；第2次用纸板N 2，以速度v 2匀速拉动.结果

形成如图3所示的砂子分布的曲线.已知v 2=2v 1，则两个摆的周期T 1、T 2符合关系（ ）

A ．T 2＝T 1

B ．T 2＝2T 1

C ．T 2＝4T 1

D ．T 2＝4

1T 11．一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的4

1。在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的实际时间是

（ ）

A ．41h

B ．21h

C ．2 h

D ．4 h

12．一摆长为L 的单摆悬于O 点，在O 点正下方O ′处钉一个光滑钉，使O O =

2L ，将单摆拉开后释放，偏角总小于5°，此摆的周期为

（ ）

A ．2πg L

B ．2πg

L 2

C ．2π（g L +g L 2）

D ．π（g L +g

L 2） 二、填空题：（每题5分，共25分）

13．如图4所示，一双线摆是由在一水平天花板上两根等长细线悬挂

一小球而构成的，绳的质量可以忽略.设图中l 和 为已知量.当小

球垂直于纸面做简谐运动时，周期为_______.

14．振动周期为2 s 的单摆叫秒摆，秒摆的摆长为_______m.若将此秒

摆移至离地球表面距离等于地球半径的高空，其周期是_______s.

（g=s 2） 15．做简谐运动的弹簧振子，其质量为m ，最大速度为v ，其周期为T ，在半个周期的时间

内弹力做功为_______，动能的改变量为_______。其动能也随时间做周期性变化，其动能的变化周期为_______.

16．单摆的摆长为l ，摆球质量为m .振动时最大摆角为θ，则单摆振动的机械能为_______；

摆球在平衡位置时的速率为_______.（设最低点E p =0）.

17．将在地球上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球记录的时间是1 h ，那么实际上的

时间应是_______h.（月球表面的重力加速度是地球表面的

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1）.若要把此摆钟凋准，应使摆长L 0调节为_______.

三、计算题：（共39分）

18．测量重力加速度时，用摆长为 cm 的单摆，使其做小振幅振动，测得完成100次全振动

的时间是 s.试求当地的重力加速度.

19．在地球表面附近，已知某单摆的摆长为L ，振动周期为T ，地球半径为R ，万有引力恒

量为G ，求地球的平均密度ρ.

20．有几个登山运动员登上一无名高峰，但不知此峰的高度，他们想迅速估测出高峰的海

拔高度，但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小卷尺，可当作秒表用的手表和一些食品，附近还有石子、树木等，其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度.请写出测量方法，需记录的数据，推导出计算海拔高度的计算式.

图4