机械振动 同步练习.pdf

1 机械振动机械振动同步练习 一 同步练习 一 简谐运动 1 一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大 则在这段时间 内 A 振子的速度越来越大B 振子正在向平衡位置运动 C 振子的速度方向与加速度方向一致D 以上说法都不正确 2 做简谐运动的物体 当物体的位移为负值时 下面说法正确的是 A 速度一定为正值 加速度一定为负值 B 速度一定为负值 加速度一定为正值 C 速度不一定为正值 加速度一定为正值 D 速度不一定为负值 加速度一定为正值 3 小球做简谐运动 则下述说法正确的是 A 小球所受的回复力大小与位移成正比 方向相反 B 小球的加速度大小与位移成正比 方向相反 C 小球的速度大小与位移成正比 方向相反 D 小球速度的大小与位移成正比 方向可能相同也可能相反 4 做简谐运动的弹簧振子 下述说法中正确的是 A 振子通过平衡位置时 速度最大 B 振子在最大位移处时 加速度最大 C 振子在连续两次通过同一位置时 位移相同 D 振子连续两次通过同一位置时 动能相同 动量相同 5 当弹簧振子从正向最大位移向负向最大位移运动时 经过与平衡位置对称的 两个位置时说法正确的是 A 加速度相同动能相同B 动能相同 动量相同 C 回复力相同机械能相同D 加速度 相同 速度相同 6 一物体做简揩振动 根据物体受回复力和速度的大小的变化及方向可判定物 体的运动性质 当物体指向平衡位置运动时 物体做运动 当 物体背离平衡位置运动时 物体做运动 7 一个在光滑水平面上做简谐运动的弹簧振 子 当振子运动至平衡位置左侧 2cm 时 振子加速度为 4m s 2 求当振子运动至平衡位置右侧 3cm 时加速度大 小和方向 8 作简谐运动的物体 每次通过同一位置时 都具有相同的 A 速度B 加速度C 动能D 回复力 9 如图所示 一个弹簧振子沿x轴在B C之间做简谐运 动 0 是平衡位置 当振子从B向 0 点运动经过p点时 A 振子的位移为负B 振子受回复力为负 C 振子速度为负D 振子的加速度为负 10 质量为 M 的托盘内放有质量为 m 的物块开始时手托住托盘 弹簧的劲度系数 为 K 弹簧处于自然长 现放手让托盘向下运动 则当系统运动到最低点时的 加速度和物块对托盘的压力 2 机械振动机械振动同步练习 二 同步练习 二 振幅 周期和频率 1 质点做简谐运动的周期为 0 4s 振幅为 0 1m 从质点通过平衡位置开始计时 则经 5s 质点通过的路程等于 m 位移为 m 2 质点以 O 为平衡位置做简谐运动 它离开平衡位置向最大位移处运动的过程 中 经 0 15s 第一次通过 A 点 再经 0 1s 第二次通过 A 点 再经 s 第三次通过 A 点 此质点振动的周期等于 s 频率等于 Hz 3 弹簧振子的固有周期为 0 4s 振幅为 5cm 从振子经过平衡位置开始计时 经 2 5s 小球的位置及通过的路程各多大 4 弹簧振子作简谐振动 先后以相同的动量依次通过 A B 两点 历时 1 秒 质 点通过 B 点后再经过 1 秒又第二次通过 B 点 在这 2 秒内质点通过的总路程为 12cm 则质点的振动周期和振幅分别为 A 3s12cmB 4s6cmC 4s9cmD 2s8cm 5 一个作简谐振动的质点 它的振幅是 4cm 频率为 2 5HZ 则质点从平衡位置 开始经过 2 5S 时位移的大小和经过的路程分别为和 6 一个弹簧振子在t秒内做往复运动 经过的总路程为 若振子的振幅为 则弹簧振子的振动周期等于 7 7 做简谐运动的物体 当物体的位移为负值时 下面说法正确的是 A 速度一定为正值 加速度一定为负值 B 速度一定为负值 加速度一定为正值 C 速度不一定为正值 加速度一定为正值 D 速度不一定为负值 加速度一定为正值 8 某个质点作简谐运动 从它经过某一位置开始计时 满足下述哪一项 质点经过的时间恰为一个周期 A 质点再次经过此位置时 B 质点速度再次与零时刻的速度相同时 C 质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时 D 只有同时满足A B或B C时 9 光滑水平面上水平放置一弹簧AB A端固定 B受 1 拉力时弹簧伸长 5cm 现在B点系一个质量为 100g 的小球 并使弹簧伸长 10cm 放手 后让其做简谐运动 它振动的振幅是cm 振动中加速度的最大值 是m s 2 10 一弹簧振子的周期为 2s 当它从平衡位置向左运动经 4 6s 时 其运 动情况是 A 向左减速B 向右加速C 向左减速D 向左加速 3 11 某弹簧振子做简谐振动振幅为 振子经过某一位置 时 开始计时 则 A 当质点再次经过 点时 经过时间为一周期 B 当质点的动能再次与 点时动能相等时 经过的时间为一周期 C 当质点的动量再次与 点时动量相同时 经过时间为一周期 D 当质点经过的路程是 4 时 经过时间为一周期 机械振动机械振动同步练习 三 同步练习 三 简谐运动的图象 1 一质点做简谐振动 其位移与时间的关系图线如图 所示 由此可知该质点振动的周期为s 振幅 为cm 在t 3s 时 质点振动方向 质点的速度达正方向最大的时刻是 加速 度为负方向最大的时刻是 2 一质点作简谐运动 其位移 x 与时间 t 关系曲线如图所 示 由图可知 A 质点振动的频率是 4Hz B 质点振动的振幅是 2cm C 在 t 3s 时 质点的速度为最大 D 在 t 4s 时 质点所受的合外力为零 3 弹簧振子做简谐运动的图线如图 2 所示 在 t1至 t2这段时间内 A 振子的速度方向和加速度方向都不变 B 振子的速度方向和加速度方向都改变 C 振子的速度方向改变 加速度方向不变 D 振子的速度方向不变 加速度方向改变 4 如左下图所示 做简谐运动的质点 表示加速度与位移的关 系的图线是 5 一质点作简谐运动 图象如右上图所示 在 0 2s 到 0 3s 这段时间内质点的 运动情况是 A 沿负方向运动 且速度不断增大 B 沿负方向运动的位移不断增大 C 沿正方向运动 且速度不断增大 D 沿正方向的加速度不断减小 6 如右上图所示 是一个质点的振动图像 根据图像回答下列各问 1 振动的振幅 2 振动的频率 3 在 t 0 1s 0 3s 0 5s 0 7s 时质点的振动方向 4 4 质点速度首次具有最大负值的时刻和位置 5 质点运动的加速度首次具有最大负值的时刻和位置 7 一个做简谐运动的质点 先后以相同的动量通过 a b 两点历时 0 1s 再经 过 0 1s 质点第二次 反向 通过 b 点 若质点在这 0 2s 内经过的路程是 8cm 则此简谐运动的周期为 s 振幅为 cm 8 如图所示为水平放置的两个弹簧振子 a 和 b 的振动 图象 已知两个振子质量比 ma mb 2 3 弹簧的劲 度系数 ka kb 3 2 求 1 它们的振幅之比 Aa Ab 2 它们的振动周期比 Ta Tb 3 它们的 最大加速度之比 aa ab 机械振动机械振动同步练习 四 同步练习 四 单摆 1 振动着的单摆摆球 通过平衡位置时 它受到的回复力 A 指向地面B 指向悬点 C 数值为零D 垂直摆线 指向运动方向 2 对于秒摆下述说法正确的是 A 摆长缩短为原来的四分之一时 频率是 1Hz B 摆球质量减小到原来的四分之一时 周期是 4s C 振幅减为原来的四分之一时 周期是 2s D 如果重力加速度减为原来的四分之一时 频率为 0 25Hz 3 一单摆的摆长为 40cm 摆球在 t 0 时刻正从平衡位置向右运动 若 g 取 10 m s 2 则在 1s 时摆球的运动情况是 A 正向左做减速运动 加速度正在增大 B 正向左做加速运动 加速度正在减小 C 正向右做减速运动 加速度正在增大 D 正向右做加速运动 加速度正在减小 4 如右上图所示 为一双线摆 两根摆线长均为 L 悬点在同一水平面上 使摆 球 A 在垂直于纸面的方向上振动 当 A 球从平衡位置通过的同时 小球 B 在 A 球的正上方由静止放开 小球 A B 刚好相碰 则小球 B 距小球 A 的平衡位置 的最小距离等于 5 将单摆摆球拉到悬点后由静止放开 到摆线伸直的时间为 t1 将摆球拉开使 摆线与竖直方向的夹角为 3 从静止放开摆球回到平衡位置的时间为 t2 则 t1 t2 6 A B 两个单摆 当 A 振动 20 次时 B 振动 30 次 已知 A 摆摆长比 B 摆长 40cm 则 A B 两摆摆长分别为 cm 与 cm 7 将单摆 A 的摆长增加 1 5m 振动周期增大到 2 倍 则 A 摆摆长为 m 振动周期等于 s 8 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 周期变为多少 已知地球质量 M 地 5 98 10 24kg 半径 R 地 6 4 106m 月球 质量 M 月 7 34 10 22kg 半径 R 月 1 74 106m 5 9 一个单摆摆长为 2 0m 摆球质量为 0 10kg 振动时最大偏角为 5 已知 sin5 0 087 cos5 0 99 g 10m s 2 试求 1 振动的周期 2 摆球的最大回复力 3 摆球运动的最大速度 10 如图 2 4 1 所示 摆长为 的单摆 原来的周期为T 现在在悬 点 的正下方A点固定一颗钉子 使 A 3 令单摆由平衡位置 向左摆动时以A为悬点作简谐运动 则这个摆完成一次全振动所需 的时间是 机械振动机械振动同步练习 五 同步练习 五 简谐运动的能量 阻尼振动 受迫振动 共振 1 一单摆做阻尼振动 则在振动过程中 A 振幅越来越小 周期也越来越小 B 振幅越来越小 周期不变 C 在振动过程中 通过某一位置时 机械能始终不变 D 振动过程中 机械能不守恒 周期不变 2 下列说法中正确的是 A 实际的自由振动必然是阻尼振动 B 在外力作用下的振动是受迫振动 C 阻尼振动的振幅越来越小 D 受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关 3 两个弹簧振子 甲的固有频率是 100Hz 乙的固有频率是 400Hz 若它们均在 频率是 300Hz 的驱动力作用下做受迫振动 则 A 甲的振幅较大 振动频率是 100Hz B 乙的振幅较大 振动频率是 300Hz C 甲的振幅较大 振动频率是 300Hz D 乙的振幅较大 振动频率是 400Hz 4 如图所示 A 球振动后 通过水平细绳迫使 B C 振动 下 面说法中正确的是 A 只有 A C 振动周期相等 B A 的振幅比 B 小 C C 的振幅比 B 的振幅大 D A B C 的振动周期相等 5 铁轨上每根钢轨长 12m 若支持车厢的弹簧固有频率是 2Hz 那么列车以多大 速度行驶时 车厢振动最厉害 A 6m sB 12m sC 24m sD 48m s 6 一平台沿竖直方向作简谐运动 一物体置于振动的平台上随台一起运动 当 振动平台处于什么位置时 物体对台面的正压力最大 A 当振动平台运动到最高点时 B 当振动平台向下运动过振动中心点时 C 当振动平台运动到最低点时 D 当振动平台向上运动过振动中心点时 6 7 如图所示 在曲柄 A 上悬挂一个弹簧振子 如果转动摇把 C 可带动曲轴 BAD 用手往下拉振子 再放手使弹簧振子上下振动 测得振子在 10s 内完成 20 次 全振动 然后匀速转动摇把 当转速为 r min 时弹簧振 子振动最剧烈 稳定后的振动周期为 s 8 如图所示 一个偏心轮的圆心为 O 重心为 C 它们所组成的 系统在竖直方向上发生自由振动的频率为 f 当偏心轮以角速度 绕 O 轴匀速转动时 则当 时振动最为剧烈 这个 现象称为 9 如图为一单摆的共振曲线 则该单摆的摆长约为多少 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 度大小各为多少 机械振动机械振动单元复习题单元复习题 1 单摆做简谐振动时的回复力是 A 摆球的重力B 摆球重力沿圆弧切线的分力 C 摆线的拉力D 摆球重力与摆线拉力的合力 2 若单摆的摆长不变 摆球的质量增加为原来的 4 倍 摆球经过平衡位置时的 速度减为原来的 1 2 则单摆振动时 A 频率不变 振幅不变B 频率不变 振幅改变 C 频率改为 振幅改变D 频率改变 振幅不变 3 质点作简谐振动时 它的 A 振幅会随时间变化B 所受合外力始终不为零 C 加速度方向一定与位移方向相反D 合外力方向与加速度方向一定相反 4 右图所示为一个质点作简谐振动的图象 在 t1和 t2时刻 质点的 A 加速度相同 B 位移相同 C 速度相同 D 回复力大小相同 5 如图所示 一摆长为 l 的单摆 在其悬点正下方 l l 的 P 处有一钉子 这个单摆的周期是 两个摆角均很小 A T g l 2B T g l 2 C T 2 g l g l D T g l g l 6 下列各种振动 不属于受迫振动的是 A 敲击后的锣面的振动B 缝纫机针的振动 C 人挑担时 担子上下振动D 蜻蜓 蝴蝶翅膀的振动 7 在一根竖直悬挂的弹簧下端挂一只盘 盘中放一砝码 当盘和砝码一起在竖 直方向振动时 砝码对盘底的压力 A 在平衡位置最大B 在振动的最高处最大 C 在振动的最低处最大D 在不同的位置上压力都相等 7 8 甲物体在完成 30 次全振动的时间内 乙物体恰好完成 20 次全振动 则甲 乙两物体振动的周期之比是 振动频率之比是 9 有一单摆 在山脚下测得周期为 T1 移到山顶测得周期为了 T2 设地球半径 为 R 则山的高度为 10 如图所示 为一单摆及其振动图线 如果规定单 摆偏离平衡位置向右的位移为正 则根据乙图指 出单摆振动的起始位置为点 振动周期为 秒 乙图中的 D 点对应甲图 中摆的位置是点 其位移为米 11 在 用单摆测重力加速度 的实验中 1 为了减少系统误差 实验中应注意 摆线的长度 L大得多 摆角 2 实验测得 g 值偏大 其原因可能是下述中的 A 小球质量太大B 将摆线长当作摆长 未加小球的半径 C 将振次数 n 误记为 n 1 D 振幅偏小 12 用单摆测定当地重力加速度时 1 摆球应采用直径较小 密度尽可能的球 摆线长度要在 1m 以上 用细而不易的尼龙丝 2 要在摆球通过位置时开始计时 注意 摆球每经过此位置 次才完成一次全振动 13 一个弹簧振子 第一次被压缩 L 后释放做自由振动 第二次被压缩 2L 后释 放做自由振动 那么两次振动最大位移之比为多少 最大回复力之比为多 少 周期之比为多少 14 如下图是弹簧振子的振动图线 试回答下列问题 1 振动的振幅 周期 频率各是多少 2 如果从 O 点算起 到图线上哪一点为止振子完全成了一次全振动 从 A 点 算起呢 3 从零到 1 6s 时间内 哪些点的动能最大 哪些点的势能最大 15 右图所示为双线摆 它是在一个天花板上用两根等长细绳悬挂小球而成的 绳的质量可忽略不计 设绳长 L 和 a 角为已知量 当小球垂直于纸面作简谐振 动时 其周期为多少 8 16 如右图中 小车质量为 M 木块质量为 m 它们之间的最大静摩擦力为 f 在劲 度系数为 k 的轻弹簧作用下 沿光滑水平面做简谐振动 木块与小车间不发生 相对滑动 小车振幅的最大值为多少 机械振动机械振动单元目标检测题 单元目标检测题 A A 卷 卷 一 选择题 只有一个答案是正确的 1 做简谐振动的物体 振动中通过同一位置时 它的下述哪个物理量是变化的 A加速度B速度C回复力D动能 2 弹簧振子的振幅为 2cm 在 6s 内振子通过的路程是 32cm 由此可知该振子 振动的 A 频率为 1 5HzB 周期为 1 5s C 周期为 6sD 频率为 6Hz 3 弹簧振子做简谐振动 振幅为 A 时 周期为 T 若使其振幅增大 3A 时 其 振动周期为 T 则 T 和 T 之比为 A 1 1B 3 1C 1 3D 3 1 4 有甲 乙两个单摆 已知甲摆的摆长是乙摆的 9 倍 乙摆摆球质量是甲的摆 的 2 倍 那么在甲摆摆动 4 次的时间内 乙摆摆动 A 36 次B 12 次C 6 次D 4 3 次 5 一个质点做简谐振动 其位移 x 与时间 t 的关系图线如图所示 在 t 4s 时 质点的 A 速度为正的最大值 加速度为零 B 速度为负的最大值 加速度为零 C 速度为零 加速度为正的最大值 D 速度为零 加速度为负的最大值 6 一个质点做简谐振动的图像如右下图所示 下列判断中正确的是 A 在 t 4 10 2s 时 质点速度达到最大值 B 振幅为 2 10 3m 频率为 4Hz C 质点在 0 到 1 10 2s 的时间内 其速度和加速度方向相同 D 在 t 2 10 2s 时 质点的位移为负值 加速度也为负值 7 如左上图所示 四个摆的摆长分别为 L1 2m L2 1 8m L3 1m L4 0 5m 现用一个周期等于 2 秒的策动力 使它们作受迫振动 那么当它们振动稳定时 9 下列判断正确的是 A 四个摆的周期和振幅都相等B 四个摆的周期不等但振幅相等 C 四个摆的周期振幅都不等D 摆 3 的周期为 2 秒 振幅最大 8 下列说法中不 正确的是 A 实际的自由振动必然是阻尼振动 B 在外力作用下的振动是受迫振动 C 阻尼振动的振幅越来越小 D 受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关 二 填空题 9 弹簧振子从正向位移最大的位置向平衡位置运动 将这一过程中振子的速度 加速度和位移变化情况填在下表中 方向 填正 负 大小 填变大 变 小 速度 加速度 位移 10 一弹簧振子被分别拉离平衡位置 5cm 和 1cm 处后放手 使它们都作简谐振 动 则前后两次振动振幅之比为 周期之比为 回复力的最 大值之比为 11 有一个秒摆 摆球的质量为 50 克 当摆球的质量增加到 100 克时 它的周 期是秒 当摆长增加 3 倍时 它的振动频率是赫兹 12 作简谐振动的物体 振幅为 A 周期为 T 振子能量为 E 若将振子振幅增大 振 子的能量将 周期将 13 右图为弹簧振子的振动的图象 1 振动的振幅是cm 频率是Hz 2 如果从 A 点计算起 那么到点止 质点完 成了一次全振动 3 B 点的速度方向为 D 点的速度方向为 填正或负 三 计算题 14 将一个摆长为 L 摆球质量为 m 的单摆从海平面移到离海平面高度为 h 的山 上 已知海平面的重力加速度为 g 地球半径为 R 试求 周期如何变化 为什么 此时其周期为多少 15 两个摆长相同的单摆 摆球质量之比是 4 1 在不同地域振动 当甲摆振动 4 次的同时 乙摆恰振动 5 次 则甲 乙二摆所在地区重力加速度之比为多少 16 如图所示 木块的质量为 M 小车的质量为 m 它们之间的最大静摩擦力为 10 f 在劲度系数为 k 的轻弹簧作用下 沿水平面做简谐运动 为了使木块与 小车在振动中不发生相对滑动 试求 木块与小车做简谐运动的回复力分别是什么力 它们的最大振幅不应超过多少 机械振动机械振动单元目标检测题 单元目标检测题 B B 卷 卷 一 选择题 只有一个答案是正确的 1 如图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图像 由图可推断 振动系统 A在 t1和 t2时刻具有相等的动能和相同的动量 B在 t3和 t4时刻具有相等的势能和相同的动量 C在 t4和 t6时刻具有相同的位移和速度 D在 t1和 t6时刻具有相同的速度和加速度 2 单摆的周期在下列何种情况时会增大 A增大摆球质量B减小摆长 C把单摆从赤道移到北极D把单摆从海平面移到高山 3 对做简谐运动的物体来说 当它通过平衡位置时 具有最大值的是 A加速度B势能C动能D回复力 4 一个弹簧振子 第一次用力把弹簧压缩 x 后开始振动 第二次把弹簧压缩 2x 后开始振动 则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为 A 1 2 1 2B 1 1 1 1C 1 1 1 2D 1 2 1 1 5 共振现象是 A发生在受迫振动中 策动力的频率远大于物体的固有频率 振幅最大 B发生在简谐运动中 策动力的频率等于物体的固有频率 振幅最大 C发生在受迫振动中 策动力的频率等于物体的固有频率 振幅最大 D发生在受迫振动中 策动力的频率远小于物体的固有频率 振幅最大 6 简谐运动的物体 回复力和位移的关系图是下面所给四个图象中的 ABCD 7 两个单摆都作简谐振动 在同一地点甲摆振动 20 次时 乙摆振动 40 次 则 A甲 乙摆的振动周期之比为 1 2B甲