木里县中学高二年级《机械振动》单元测试题(含答案解析).doc

木里县中学选修34机械振动单元过关检测2012.4第卷（选择题 共42分）一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共42分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1.5分，有选错或不选的得0分）1做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的（ ）A加速度 B速度 C位移 D动能2脱水机把衣服脱完水后切断电源，电动机还要转一会儿才能停下，在这一过程中，发现脱水机在某一时刻振动得很剧烈，然后又慢慢振动直至停止运转，其中振动得很剧烈的原因是（ ）A脱水机没有放平稳B电动机在这一时刻转快了C电动机在这一时刻的转动频率与脱水机的固有频率相近或相等D脱水机出现了故障3甲、乙两人观察同一单摆的振动，甲每经过2.0 s观察一次摆球的位置，发现摆球都在其平衡位置处；乙每经过3.0 s观察一次摆球的位置，发现摆球都在平衡位置右侧的最高处，由此可知该单摆的周期可能是（ ）A0.5 s B1.0 s C2.0 s D3.0 s 4在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图所示假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是（ ）A01 s内 B12 s内C23 s内 D34 s内5弹簧振子的质量为，弹簧劲度系数为，在振子上放一质量为m的木块，使两者一起振动，如图。木块的回复力是振子对木块的摩擦力，也满足，是弹簧的伸长（或压缩）量，那么为（ ）A B C D6一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在t1和t2时刻，质点运动的（ ）A位移相同 B回复力相同C速度相同 D加速度相同7一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s时刻，振子的运动情况是（ ）A正在向左做减速运动 B正在向右做加速运动C加速度正在减小 D动能正在减小8做简谐运动的弹簧振子对平衡位置的位移为，速度为，加速度为，则（ ）A与同向时，振子加速 B与反向时，振子加速C与反向时，位移变大 D与同向时，位移变大9甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图，由图可知（ ）A甲和乙的摆长一定相等 B甲的摆球质量较小C甲的摆角大于乙的摆角D摆到平衡位置时，甲和乙摆线所受的拉力可能相等。10一个质点做简谐运动，它的振动图象如图，则（ ）A图中的曲线部分是质点的运动轨迹B有向线段OA是质点在时间内的位移C有向线段OA在轴的投影是质点在时间内的位移D有向线段OA的斜率是质点在时刻的瞬时速率11有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f ，如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，那么下列结论中正确的是（ ）A振子A的振幅较大，振动频率为2f B振子A的振幅较大，振动频率为fC振子B的振幅较大，振动频率为2f D振子B的振幅较大，振动频率为4f12将一个摆长为的单摆放在一个光滑的，倾角为的斜面上，其摆角为，如图。下列说法正确的是（ ）A摆球做简谐运动的回复力B摆球做简谐运动的回复力为C摆球做简谐运动的周期为D摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为13一个弹簧振子在水平方向做简谐运动，周期为T，（ ）A若t时刻和时刻振子位移大小相等、方向相同，则一定等于T整数倍B若t时刻和时刻振子速度大小相等、方向相反，则一定等于T/2整数倍C若，则在t时刻和时刻振子的加速度一定相等D若，则在t时刻和时刻弹簧的长度一定相等14如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是：( )A/cmf /Hz246810120.20.40.60A若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆的共振曲线高考资源网 B若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比为LI：LII = 425C图线若是在地面上完成的，则该摆摆长约为l mD若摆长均为l m，则图线 I 是在地面上完成的题号1234567891011121314答案第卷（非选择题 共58分）二、填空与实验（本题共3小题，共20分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）15（4分）读数：图甲中10分度的游标卡尺的读数是 ；图乙中螺旋测微器的读数是 甲 乙接计算机16（6分）如图甲所示，在光滑的斜面上，有一滑块，一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器（压力显示为正值，拉力显示为负值），能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F-t图象现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示图象（1）滑块做简谐运动的回复力是由_ 提供的；（2）由图乙所示的F-t图象可知，滑块做简谐运动的周期为_ s ；（3）结合F-t图象的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为_17(10分)【06年四川卷理综实验题，原题17分】(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为 ；测周期时，当摆球经过 位置时开始计时并计数l次，测出经过该位置N次(约60100次)的时间为t,则周期为 。此外,请你从下列器材中选用所需器材，再设计一个实验，粗略测出重力加速度g，并参照示例填写下表（示例的方法不能再用）。A.天平；B.刻度尺；C.弹簧秤；D.电磁打点计时器；E.带夹子的重锤；F.纸带；G.导线若干；H.铁架台；I.低压交流电源；J.低压直流电源；K.小车；L.螺旋测微器；M.斜面（高度可调，粗糙程度均匀）。所选器材（只填器材序号）简述实验方法（不要求写出具体步骤）示例B、D、E、F、G、H、I安装仪器，接通电源，让纸带随重锤竖直下落。用刻度尺测出所需数据，处理数据，得出结果。实验设计三、计算题（本题共4小题，共38分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的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）18（10分）如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2 kg ，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀加速运动一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉（其振幅可以变化，但频率保持不变）在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA = 1 cm ，OB = 4 cm ，求OC的长度和外力F的大小（g 取10 m / s2）19(8分)如图所示，单摆摆长为1m，做简谐运动，C点在悬点O的正下方，D点与C相距为2m，C、D之间是光滑水平面，当摆球A到左侧最大位移处时，小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动，A、B二球在C点迎面相遇，求小球B的速度大小OACDB20（10分）一较长的弹簧两端拴着质量分别为m1和m2的物体，今将m2放于水平面上，缓缓向下加力将m1往下压，如图，m1到最低点时所施压力大小为F若要求撤去F后m1跳起将m2拉得跳离桌面，F至少多大？ 21（10分）如图所示，三角架质量为M，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小球，原来三角架静止在水平面上.现使小球做上下振动，已知三角架对水平面的压力最小为零，求：（1）此时小球的瞬时加速度；（2）若上、下两弹簧的劲度系数均为k，则小球做简谐运动的振幅为多少? 木里县中学选修34机械振动单元过关检测2012.4参考评分意见第卷（选择题 分）题号1234567891011121314答案ACDCABDBCBCBCACDCCACC第卷（非选择题 共58分）二、填空与实验（本题共3小题，共20分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）15（2分）（2分）16（1）弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力（或弹簧弹力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4 ；（3） ；（每空2分）17；平衡， 所选器材简述实验方法实验设计A、C、E 用弹簧秤称出带夹子重锤的重力大小G，再用天平测出其质量m，则g = G/m。或实验设计B、D、F、G、I、K、M 安装仪器，接通电源，让纸带随小车一起沿斜面下滑。用刻度尺测出所需数据。改变斜面高度再测一次。利用两次数据，由牛顿第二定律算出结果。 （每空2分）实验方案器材选择和实验方法简述各2分三、计算题（本题共4小题，共38分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的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）18（10分）解：在拉力的作用下，玻璃板向上加速，图中间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间的变化规律，其中直线代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而OA ，AB ，BC间对应的时间均为0.5个周期，即.（2分）由题目数据知AB = OB OA = 3 cm = 0.03 m ， ABOA = at2 .（1分）得a = 2 m / s2.（2分）同理知BCAB = at2 ，则BC = 5 cm ，OC = OB + BC = 9 cm .（1分）由牛顿第二定律得F mg = ma.（2分）可得F = 24 N.（2分）19（8分）解：摆球做简谐运动的周期为：.（2分）要使、两球在点迎面相遇，则摆球的运动时间满足： .（3分）则小球的速度大小为： .（3分）20（10分）解：撤去后上升到最高点时对地压力为零，此时弹簧伸长量为： . . .（2分）上下振动，在平衡位置时弹簧压缩量为： .（2分）所以振幅为： .（1分）在最低点，弹簧压缩量为：.（2分）撤去前：.（2分）解得： 即至少为.（1分）21（10分）（1），方向竖直向下 （2）【解析】：（1）当小球上下振动过程中，三角架对水平面的压力最小为零，则上下两根弹簧对三角架的作用力大小为，方向向上，小球此时受弹簧的弹力大小为，方向向下.（2分）故小球所受合力为，方向向下，小球此时运动到上面最高点即位移大小等于振幅处。. （1分）根据牛顿第二定律，小球的瞬时加速度的最大值为：，加速度的方向为竖直向下. （2分）（2）小球由平衡位置上升至最高点时，上面的弹簧（相当于压缩）对小球会产生向下的弹力，下面的弹簧（相当于伸长）会对小球产生向下的弹力，两根弹簧对小球的作用力为，故最大回复力大小. （2分）而最高时. （2分）故. （2分）【备选题目】如图，A、B两单摆摆长分别为 、，两球静止时刚好接触，且重心等高、质量相等。今把A球从平衡位置向右拉开一个微小角度，然后无初速释放，于是AB将发生一系