2019高中物理阶段质量检测一机械振动（含解析）新人教版.docx

机械振动 (时间：60分钟；满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1下列现象中，属于共振现象的是()A杂技演员荡秋千越荡越高B下雨前雷声隆隆不绝C在山谷里说话有回声D湖面上的树叶随水波荡漾2某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50 g的砝码换成500 g的砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次。试估计鸟的质量最接近()A50 gB200 gC500 g D550 g3在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T1，单摆的周期为T2，则T1和T2的关系为()AT1T2 BT1T2CT1T2 D无法确定4一个摆长约1 m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是()5如图所示为某质点沿x轴做简谐运动的图象，下列说法中正确的是()A在t4 s时质点速度最大，加速度为0B在t1 s时，质点速度和加速度都达到最大值C在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向相同D在t2 s时，质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)6蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动。当丝网的振动频率为f200 Hz左右时，丝网振动的振幅最大，最大振幅为0.5 cm。已知该丝网共振时，蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫。则对于落在丝网上的昆虫()A当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它B当其翅膀振动的周期为0.05 s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它C当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它D当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，该丝网的振幅小于5 cm7如图为甲、乙两单摆的振动图象，则()A若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲l乙21B若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲l乙41C若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲g乙41D若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲g乙148如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下列说法中，正确的是()A只有A球、C球振动周期相等BC球的振幅比B球小CC球的振幅比B球大DA球、B球、C球的振动周期相等三、非选择题(本题共4小题，共52分)9(10分)下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：摆长l(m)0.40.50.60.81.01.2周期T2(s2)1.62.22.43.24.04.8(1)利用上述数据，在如图所示的坐标中描出l T2图象。(2)利用图象，取T25.2 s2时，l_ m，重力加速度g_ m/s2。10(12分)将一劲度系数为 k 的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为 m 的物块。将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T。11(14分)一个摆长为2 m的单摆，在地球上某地振动时，测得完成100次全振动所用的时间为284 s。(1)求当地的重力加速度g。(2)把该单摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1.60 m/s2，则该单摆振动周期是多少？12(16分)将力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定点悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于紧张状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆，其中B点为运动中的最低位置，AOBCOB，小于10且是未知量。图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力F的大小随时间t变化的曲线，且图中t0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息。求：(1)摆球的振动周期和摆长。(g取10 m/s2)(2)若在 10前提下，使增大试分析乙图图象如何变化。答 案1解析：选A杂技演员用周期性外力驱动，使秋千越荡越高，且驱动力频率恰好等于秋千的固定频率，属于共振现象；B、C都属于声音的反射，D是受迫振动。2解析：选B由题意，m150 g时， T1 s s；m2500 g时，T2 s s，可见质量m越大，周期T也越大。鸟的振动周期T3 s，因为T1T3T2，鸟的质量应满足m1m3g月，故T2T2，A正确，B、C、D均错误。4解析：选C单摆的周期为T2 s，为使其振幅增大，驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率，C正确。5解析：选Ct4 s时质点位于正的最大位移处，加速度值最大，A错误；在t1 s时质点位于平衡位置，速度最大，加速度为零，B错误；在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向均为x轴负方向，C正确；在t2 s时加速度指向平衡位置，位移沿x轴负方向，D错误。6解析：选AD对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，或周期为0.005 s左右时，丝网发生共振，蜘蛛能立即捕捉到它，A正确，B错误；对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，丝网不能发生共振，蜘蛛不能立即捕捉到它，C错误；对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，丝网不发生共振，该丝网的振幅一定小于0.5 cm，D正确。7解析：选BD由图象可知T甲T乙21，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲l乙41，B正确，A错误；若两单摆摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g甲g乙14，D正确，C错误。8解析：选CDA球振动充当驱动球，B、C两球的振动周期都应当等于A的振动周期，所以选项A错误，D正确；C的摆长与A的摆长相同，周期也相同，所以C做受迫振动的振幅比B球大，所以选项B错误，C正确。9解析：(1)利用描点法画出图象如图所示。(2)由T2 得lT2，直线斜率k，由图象可知k。当T25.2 s2时，lkT21.3 m。由k得g42k29.86 m/s2。答案：(1)见解析(2)1.39.8610解析：单摆周期公式T2，且klmg解得T2。答案：211解析：(1)周期T s2.84 s由周期公式T2得g m/s29.78 m/s2(2)T223.14 s7.02 s答案：(1)9.78 m/s2(2)7.02 s12解析：(1)由题意可知，摆球