高二物理下册第十一章 机械振动单元检测试题(含参考答案)

1 / 12高二物理下册第十一章 机械振动单元检测试题( 含参考答案)本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第十一章机械振动综合练习 2一、选择题1弹簧振子作简谐运动，t1 时刻速度为 v,t2 时刻也为v,且方向相同。已知（t2-t1）小于周期 T，则（t2-t1）A可能大于四分之一周期 B可能小于四分之一周期c一定小于二分之一周期 D可能等于二分之一周期2一弹簧振子的振幅为 A,下列说法正确的是A在 T/时间内，振子发生的位移一定是 A,路程也是 AB在 T/4 时间内，振子发生的位移不可能是零，路程不可能为 Ac在 T/2 时间内，振子发生的位移一定是 2A,路程一定是 2AD在 T 时间内，振子发生的位移一定为零，路程一定是4A3卡车在水平道路上行驶，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物的振动为简谐运动，以向上的位移为正，其振动图象如图所示，在图象上取 a、b、c、d 四点，则下列说法中正确的是Aa 点对应的时刻货物对车厢底板的压力最小2 / 12Bb 点对应的时刻货物对车厢底板的压力最大cc 点对应的时刻货物对车厢底板的压力最小Dd 点对应的时刻货物对车厢底板的压力小于货物重力4如图所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为 T0。下列说法中正确的是A单摆摆动的过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力B单摆摆动的过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力c将该单摆悬挂在匀减速下降的升降机中，其摆动周期TT0D将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，其摆动周期 TT05一物体在某行星表明所受万有引力是在地球表面时的 16 倍，在地球上走得很准的摆钟搬到该行星上，分针走一圈所用时间实际是A1/4hB1/2hc3hD4h6如图所示，固定曲面 Ac 是一段半径为米的光滑圆弧形成的，圆弧与水平方向相切于 A 点，AB=10cm，现将一小物体先后从斜面顶端 c 和斜面圆弧部分中点 D 处由静止释放，到达斜曲面低端时速度分别为 v1 和 v2，所需时间为 t1 和 t2，以下说法正确的是：Av12cv123 / 127一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是A时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小c时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大8质量不计的弹簧下端固定一小球。现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度 a(ag)分别向上、向下做匀加速直线运动。若忽略空气阻力，弹簧的伸长分别为 x1、x2;若空气阻力不能忽略且大小恒定，弹簧的伸长分别为 x1、x2。则A.+x1=x2+B.+x1x1+x29一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图 1 所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图 2 所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图 3 所示.若用 T0 表示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期，y 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则4 / 12A.由图线可知 T0=4sB.由图线可知 T0=8sc.当 T 在 4s 附近时，y 显著增大;当 T 比 4s 小得多或大得多时，y 很小D.当 T 在 8s 附近时，y 显著增大;当 T 比 8s 小得多或大得多时，y 很小10在张紧的绳子上挂了 a、b、c、d 四个单摆，摆长关系为 LcLa，如图所示，先让 d 摆动起来(摆角不超过 10)则下列说法正确的是Ab 摆发生振动其余摆均不动 B所有的摆均以的周期振动c所有的摆均以相同摆角振动 Da、b、c 中 b 摆振动幅度最大11原长为 30cm 的轻弹簧竖立于地面，下端与地面固定，质量为 m=的物体放到弹簧顶部，物体静止平衡时弹簧长为 26cm如果物体从距地面 l30cm 处自由下落到弹簧上，当物体压缩弹簧到距地面 22cm 时，不计空气阻力，取g=10m/s2，重物在地面时重力势能为零，则A物块的动能为 1jB物块的重力势能为c弹簧的弹性势能为物块的动能与重力势能之和为12有一摆长为 L 的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化，现使摆球做小幅度摆动，摆球5 / 12从右边最高点 m 至左边最高点 N 运动过程的闪光照片，如右图所示，(悬点和小钉未被摄入)，P 为摆动中的最低点。已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为AL/4BL/2c3L/4D无法确定二、填空题13两个摆长相同的单摆，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。14做简谐运动的弹簧振子的振幅是 A，最大加速度的值为 a0，那么在位移 x=A 处，振子的加速度值a=_a0。15将一个摆长为 l 的单摆放在一个光滑的、倾角为 的斜面上，如下图所示，则此单摆做简谐振动的周期为。16如图所示，两木块 A 和 B 叠放在光滑水平面上，质量分别为 m 和 m，A 与 B 之间的最大静摩擦力为 f，B 与劲度系数为 k 的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使 A 和 B 在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于，它们的最大加速度不能大于。17如图给出两个弹簧振子 A、B 做简谐运动的图象，则在 8s-10s 内，A 的速度方向沿，大小在逐渐；而 B 在这段6 / 12时间内，其加速度方向沿，大小在逐渐。在 t=10s 时，A、B 振子都通过平衡位置，并且它们的速度大小相等、方向相反，从此时起，再经过的时间，它们再同时通过平衡位置且速度相同18用单摆测重力加速度时(1)摆球应采用直径较小,密度尽可能_的球,摆线长度要在 1 米以上,用细而不易_的尼龙线.(2)摆线偏离竖直方向的角度 应_(3)要在摆球通过_位置时开始计时,摆线每经过此位置_次才完成一次全振动(4)摆球应在_面内摆动,每次计时时间内,摆球完成全振动次数一般选为_次。利用单摆测重力加速度的实验中，摆长的测量应在摆球自然下垂的状况下从悬点量至。某同学组装了如图所示的单摆，并用图示的 L 作为摆长，这样测得的 g 值将偏。 （填“大”或“小” ）19一位同学用单摆做测定重力加速度的实验，他将摆球挂起后，进行了如下步骤：A、测摆长 L：用米尺量出摆线长度；B、测周期 T：将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第 60 次通过最低点时，按秒表停止计时，读出这段时间 t，计算出单摆的振动周期7 / 12T=t/60；c、将所得的 L 和 T 代入单摆的周期公式 T=，算出 g，将它作为实验的最终结果写入报告中去。指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正（不要求进行误差计算） 。20 （1）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为；用 50 分度的游标卡尺(测量值可准确到)测得小球的读数如图所示，则摆球直径为 cm；然后用秒表记录了单摆振动 50 次所用的时间为则该摆摆长为_cm，周期为 s（单选题）如果他测得的 g 值偏小，可能的原因是A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了c开始计时，秒表过迟按下D实验中误将 49 次全振动数为 50 次（2）在一次用单摆测定加速度的实验中，图 A 的 o 点是摆线的悬挂点，a、b 点分别是球的上沿和球心，摆长 L=m.图 B 为测量周期用的秒表，长针转一圈的时间为30s，表盘上部的小圆共 15 大格，每一大格为 lmin，该单摆摆动 n=50 次时，长、短针位置如图中所示，所用时间8 / 12t=s用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=(不必代入具体数值)为了提高测量精度,需多次改变 L 的值并测得相应的 T 值.现测得的六组数据标示在以 L 为横坐标、T 为纵坐标的坐标纸上,即图中用“”表示的点。根据图中的数据点作出 T2 与L 的关系图线.三、计算题(共 42 分)21(10 分)观察振动原理的应用：心电图仪是用来记录心脏生物电的变化规律的装置，人的心脏跳动时会产生一股股强弱不同的生物电，生物电的变化可以通过周围组织传到身体的表面医生用引导电极放置于肢体或躯体的一定部位就可通过心电图仪记录出心电变化的波动曲线，这就是心电图请去医院进行调查研究下面是甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图分别如图甲、乙所示，医生通过测量后记下甲的心率是 60 次分试分析：(1)该心电图机图纸移动的速度；(2)乙的心动周期和心率22弹簧振子以 o 点为平衡位置，在 B、c 两点间做简谐运动，在 t=0 时刻，振子从 o、B 间的 P 点以速度 V 向 B 点运动；在 t=时，振子速度第一次变为-V；在 t=时，振子速9 / 12度第二次变为-V。（1）求弹簧振子振动周期 T。（2）若 B、c 之间的距离为 25cm，求振子在内通过的路程.23(10 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24一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？25如图 1 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?10 / 1226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 将发生一系列弹性正碰，设碰撞后两球速度互换，碰撞时间不计则释放 A 球后 20s 内两球碰撞多少次？参考答案一、选择题1、AB2、D3、4、5、 6、 7、D8、c 9、Ac 10、11、12、c二、填空题13、1625 14、 15、 16、17、-x 方向增大+x 方向减小20s(提示：当同时经过平衡位置且速度同向时，其中一摆将多振动半次，故应有：或，两式中谁解出的 n 是整数谁就成立。)18、 （1）大形变或伸长（2）小于 10（3）平衡位置2 （4）同一竖直平305019、 （， ， ，A）,;略20、三、计算题11 / 1221、 （1）25mm/s （2）次/分21、m/s， （n=0、1、2、）19、(注意：要通过计算说明木块在 Bc 段的运动是单摆模型)22、解：设 F=F0 时，撤去 F 后 m1 上升到最高点时 m2 对地压力为零，此时弹簧伸长量为：x1=m2g/km1 上下振动，在平衡位置时弹簧压缩量为：x0=m1g/k所以 m1 振幅为：A=x0+x1=(m1m2)g/k在最低点，弹簧压缩量为：x0+A=(2m1m2)g/k撤去 F 前：F0m1g=k(x0A)解得：F0=(m1m2)gF 应大于 F0，即 F（m1+m2）g23、 （1）g，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mg，方向向下，小球此时受弹簧的弹力大小为 mg，方向向上，故小球所受合力为（m+m）g，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.根据牛顿第二定律，小球的瞬时加速度的最大值为：am=，加速度的方向为竖直向下.（2）小球由平衡位置上升至最高点时，上面的弹簧（相12 / 12当于压缩 x）对小球会产生向下的弹力 kx，下面的弹簧（相当于伸长 x）会对