2010届高考二轮复习跟踪测试机械振动

1、2010 届高考二轮复习跟踪测试（物理）：机械振动 物理试卷 注意事项： 1. 本卷共 100 分，考试时间 100 分钟 2. 将答案写在答题卡的相应位置 一、选择题（ 小题，每小题 分） 1下面的运动中不属于简谐运动的是： A .运动员在蹦床的跳动 B 置于液体中的密度计的上下振动 C.小球在一小段光滑圆弧 L 上的运动（RL ） D 货轮在水中竖直方向的运动 2作简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值且为矢量的物理量是 A.加速度 B.速度 C.位移 D .动能 3. 关于受迫振动，下列说法中正确的是 A .做受迫振动的物体，其频率等于物体的固有频率 B .做受迫振动的物体，其频率等于

2、驱动力的频率 C.做受迫振动的物体，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，其振幅最大 D 做受迫振动的物体，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，其振幅最小 4. 图为一质点做简谐运动的图象。则在 t 和 t时刻这个质点相同的物理量是 A .加速度 B .速度 C.位移 D 回复力 5. 单摆在地面上振动的周期为 T ,移到距地面高度为h的高空时，振动的周期为T2 ,地球半径 为R，则T1 :T2为 R h R R2 f (R - h) A. B C. 2 D.- R R h (R h) R2 6将秒摆（2s）的周期变为 1s,下列措施可行的是 A. 将摆球的质量减半 B . 振幅减半 C. 摆长

3、减半 D. 摆长减为原来四分之一 7两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是 3f,乙的固有频率是 4f,若它们均在频率为 5f 的驱动力作用下做受迫振动，则 A .振子甲的振幅较大，振动频率为 3f 4B. 振子乙的振幅较大，振动频率为 C. 振子甲的振幅较大，振动频率为 5f D. 振子乙的振幅较大，振动频率为 5f 8洗衣机在正常工作时非常平稳， 当切断电源后发现先是振动越来越剧烈， 然后振动逐渐减 弱，对这一现象下列说法正确的是 A .正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率 B .正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小 C.当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运动频率

4、恰好等于洗衣机的固有频率 D .当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大 9弹簧振子做简谐运动，周期为 T,则 A . t 时刻和t t时刻，振子振动的位移大小相等，方向相同，则 辻一定等于 T 的整数 倍 B . t 时刻和 t + At 时刻，振子振动的速度大小相等，方向相反，则 一定等了 -的整数 2 倍 C.若t =T，则在 t 时刻和 t+氏时刻振子振动的加速度一定相等 D .若t =匚，则在 t 时刻 t +氏时刻弹簧的长度一定相等 2 10.如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上， 已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在

5、运动过程中 甲 乙 A .甲的振幅大于乙的振幅 B .甲的振幅小于乙的振幅 C.甲的最大速度小于乙的最大速度 D .甲的最大速度大于乙的最大速度 11摆长为 L 的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，（取作 t=0）,当振动至 t=3L时, 2 Y g 摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的 12. 工厂里，有一台机器正在运转，当其飞轮转得很快的时候，机器的振动并不是很强烈。切 断电源，飞轮逐渐慢下来，到某一时刻，机器发生强烈的振动，此后飞轮转得很慢，机器振 动又减弱。这种现象说明 A 纯属偶然现象，并无规律 B 在某一时刻，飞轮的惯性最大 C.在某一时刻，飞轮的频率最大 D .在某一

6、时刻，飞轮转动的频率与机身的固有频率相同 二、填空题（ 小题，每小题 分） 13. 做简谐运动的单摆，当摆球做加速运动时，是 _ 能不断转化为 _能，在 做减速运动时，是 _ 能不断转化为 _ 能。 14. 一质点作简谐运动的位移一时间图像如图所示，则位移随时间变化的关系式为 15大海中航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和 风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 _ ，使 16. 在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距 为 10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为 以 _ m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我

7、们把这种现象称为 _ 。 三、实验题（ 小题，每小题 分） I1 m 17. （ 9 分）某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为 T =2 二.，弹簧的弹性势能公式为 k 1 2 Ep kx2 （式中k为弹簧的劲度系数，M 为振子的质量，x为弹簧的形变量）。为了验证弹 p 2 簧的弹性势能公式，他设计了如下图甲所示的实验：轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端， 另一端连接一个质量为 M 的滑块，滑块上竖直固定一个挡光条，每当挡光条挡住从光源 A 发出 的细光束时，传感器 B 因接收不到光线就产生一个电信号，输入电脑后经电脑自动处理就能形 成一个脉冲电压波形；开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光

8、束，在木板的另一端有一 个弹簧枪，发射出质量为m，速度为vo的弹丸，弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动。 （1）系统在振动过程中，所具有的最大动能 Ek = _ （2 ）系统振动过程中，在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示，由图可知该系统的 振动周期大小为：T = _ ； （3）如果再测出滑块振动的振幅为 A ， 利 用 资 料 上 提 供 的 两 个 公 式 求 出 系 统 振 动 过 程 中 弹簧的最大弹性势能为： Ep二 ；通过本实验，根据机械能守恒，如发现Ek二Ep， 即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性。 18. （ 12 分）将一单摆装置竖直挂于某一深度 h （未知） 且开口向

9、下的小筒中（单摆的下部分 1.25Hz，则当该车 露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中 悬线不会碰到筒壁，如果本实验的程度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为 I， 并通过改变 I而测出对应的周期 T,再以 T2为纵轴、I为横轴作出函数关系图象，那么就可以 通过此图象得出小筒的深度 h和当地的重力加速度。 （1）利用单摆测重力加速度时，为了减小误差，我们利用秒表来测量单摆多次全振动的 时间，从而求出振动周期。除了秒表之外，现有如下工具，还需的测量工具为 A .天平 B .毫米刻度尺 C.螺旋测微器 （2）如果实验中所得到的 T2-L 关系

10、图象如图乙所示，那么真正的图象应是 a、b、c 中的 （3）由图象可知，小筒的深度 h= _ m，当地的 g= _ m/s2。 （4）某次秒表计时得的时间如图丙所示，则总时间为 _ s。 四、计算题（ 小题，每小题 分） 0.2 秒，它在 1 秒内通过 40cm 的路程，它的振幅是多大? 20. （10 分）如图所示为一单摆的共振曲线，摆球的质量为19. （10 分）弹簧振子的周期是 0.1kg，求: (1 )该单摆的摆长为多少？ (2) 摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？ 21. ( 10分)将一测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 0 点为单摆的 固定悬点，现

11、将小摆球(可视为质点拉至 A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球 ，则摆球将在 竖直平面内的 A、B、C 之间来回摆动，其中 B 点为运动中的最低位置，/ AOB= / COB= 0; 0 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大小 F 随时间 t 变化的曲 线，且图中 t=0 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：(g 取 10 m/ s1 2) MM . HMM V 0 1 单摆的振动周期和摆长； 2 摆球的质量； (3 )摆球运动过程中的最大速度。 只需写明速度的大小就可以了。也可以填 速率” 参考答案 一、选择题

12、（ 小题，每小题 分） 1. A 2. B 3. BC 4. B 5. B 6. D 7. D 8. AC 9. C 10. C 解析：由题意知，在细线未断之前，两个弹簧受的弹力是相等的，所以当细线断开后， 甲、乙两物体做简谐运动的振幅是相等的， A、B 均错；两物体在平衡位置时速度最大，此时 的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以两物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小， D 错，C 对。 11. C 12. D 二、填空题（ 小题，每小题 分） 13. 重力势能、动能、动能、重力势能 I n | 14. - m （ 2 分） 15. 答案：速度大小，频率 解析：第一空不能只写 速度”因为

13、题中已明确说明了航行方向，即速度方向，所以这里 16. 答案：12.5，共振 解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠 兀画时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有 （2 分）；（3）0.30（ 3 分）9.86（ 3 分）；（4）66.3（2 分） 解析： （1 ）为了测量出周期，需要秒表，为测量程度的改变需要刻度尺，故还需要的测量工具 为 B ； （2） 根据单摆的周期公式，T =2二L得T2 =4二2上=4二2 ! h，显然若以|为自变量，则当地 g g g l= 0 时 T2o,所以真正的图象是 a； （3） 由（2）的分析可以确定，筒的深度为 0. 3

14、0m, a 图象的斜率为k二竺=竺，所以 g 0.30 当地的重力加速度为 9. 86m/s2; （4） 66.3s 对于秒表读数，应注意小表盘上的每格是 1min ,大表盘上每小格保持 0.1s。 四、计算题（ 小题，每小题 分） 19解析：由S = L 4A得 T ST 40 0.2 A 2 cm 4t 4 20.解析：（1）由图象知单摆的固有频率为 0.50Hz，即 T=2S （2）设摆线与竖直方向最大偏角为 二,因摆线与竖直方向偏角很小， 所以sin ： A 最 l 大回复力 F =mg sin v - mg =0.1 9.8 =7.9 10 N l 99 F 2 a 0.79m/ s m17.（ 1） 2（M m0）V0 （2） 2To ； （ 3） 2典典2 m 二二 A 2To2 18.（ 1）B（ 2 分）；（2） 根据T =2 二 （4分）