高考机械振动试题及答案

高考机械振动试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）A.速度B.加速度C.动量D.动能2.一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，其中振子在最大位移处时，具有最大值的物理量是（）A.速度B.加速度C.动能D.动量3.简谐运动属于下列哪一种运动（）A.匀速运动B.匀变速运动C.非匀变速运动D.匀加速运动4.一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（）A.质点振动的频率是4HzB.质点振动的振幅是2cmC.在t=3s时，质点的速度最大D.在t=4s时，质点所受的合外力为零5.关于单摆，下列说法正确的是（）A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B.摆球受到的回复力是它的合力C.摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D.摆角很小时，摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比6.一个单摆的摆长为l，摆球的质量为m，最大摆角为θ，当摆球从最大位移处摆到平衡位置的过程中，重力做功为（）A.mgl(1-cosθ)B.mglcosθC.mglsinθD.mgl7.单摆做简谐运动时，下列说法正确的是（）A.摆球质量越大、振幅越大，则单摆振动的能量越大B.单摆振动能量与摆球质量无关，与振幅有关C.摆球到达平衡位置时动能最大，振动能量也最大D.摆球振动能量与摆球质量有关，与振幅无关8.一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是（）A.s<AB.s=AC.s=2AD.s=4A9.如图所示，弹簧振子以O为平衡位置在BC间做简谐运动，则（）A.从B→O→C为一次全振动B.从O→B→O→C为一次全振动C.从C→O→B→O→C为一次全振动D.从D→C→O→B→O为一次全振动10.一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5s后，位移的大小和经过的路程分别为（）A.4cm、100cmB.4cm、20cmC.0、100cmD.0、20cm二、多项选择题（每题2分，共20分）1.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是（）A.位移减小时，加速度减小，速度增大B.位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反D.物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置运动时，做减速运动2.下列关于单摆的说法，正确的是（）A.单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处的位移为A（A为振幅），经过正向最大位移处又运动到平衡位置时的位移为-AB.单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C.单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D.单摆摆球经过平衡位置时加速度为零3.一个弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是（）A.加速度最大时，速度也最大B.速度最大时，位移也最大C.位移最大时，加速度也最大D.位移最小时，速度最大4.下列关于简谐运动的周期、频率、振幅的说法正确的是（）A.振幅是矢量，方向是从平衡位置指向最大位移处B.周期和频率的乘积是一个常数C.振幅增大，周期也必然增大，而频率减小D.做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关5.如图所示，为一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是（）A.该质点的振动周期为0.7sB.该质点的振幅为5cmC.t=0.1s时，质点的速度方向沿x轴负方向D.t=0.1s时，质点的加速度方向沿x轴负方向6.单摆做简谐运动时，其回复力是（〕A.摆球所受的重力B.摆球重力在垂直摆线方向上的分力C.摆线对摆球的拉力D.摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力在垂直摆线方向上的分力7.一个弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，当振子每次经过同一位置时，不一定相同的物理量是（）A.速度B.加速度C.动能D.位移8.关于简谐运动的能量，下列说法正确的是（）A.振动能量与振幅有关B.动能最大时势能为零C.机械能守恒D.振动过程中动能和势能不断转化9.下列情况中，能使单摆周期变小的是（）A.减小摆球质量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上10.如图所示，是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（）A.甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B.t=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C.甲、乙两摆的摆长之比为4∶1D.甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等三、判断题（每题2分，共20分）1.简谐运动的位移方向总是与速度方向相同。（）2.单摆的摆长是指悬点到摆球重心的距离。（）3.弹簧振子在平衡位置时，回复力为零，加速度也为零。（）4.做简谐运动的物体，振幅越大，振动的频率越低。（）5.单摆的周期与摆球质量无关，与振幅无关。（）6.简谐运动的物体，在一个周期内通过的路程一定是振幅的4倍。（）7.弹簧振子的振动能量只与振幅有关。（）8.单摆做简谐运动时，摆球所受的合力就是回复力。（）9.物体做简谐运动时，其加速度方向总是指向平衡位置。（）10.一个做简谐运动的物体，在t=0时位于平衡位置，则该物体的振动图象一定是正弦曲线。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述简谐运动的特点。2.单摆做简谐运动的条件是什么？3.说明弹簧振子振动过程中能量的转化情况。4.如何判断一个物体是否做简谐运动？五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论单摆的周期与哪些因素有关，这些因素是如何影响单摆周期的？2.当弹簧振子的振幅增大时，其振动的周期、频率、能量会发生怎样的变化？为什么？3.比较弹簧振子和单摆在做简谐运动时的相同点和不同点。4.假如在月球上做单摆实验，与在地球上相比，单摆的周期会发生怎样的变化？为什么？答案一、单项选择题1.B2.B3.C4.B5.A6.A7.A8.D9.C10.B二、多项选择题1.ACD2.C3.CD4.BD5.BD6.BD7.A8.ABCD9.BC10.AB三、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.×四、简答题1.简谐运动特点：受力满足F=-kx；具有周期性和往复性；位移、速度、加速度等物理量随时间按正弦或余弦规律变化；机械能守恒。2.单摆做简谐运动条件：摆角小于5°；摆线不可伸长且质量不计；摆球可视为质点。3.弹簧振子振动中，在最大位移处势能最大、动能为零；向平衡位置运动时，势能转化为动能；在平衡位置动能最大、势能为零；再远离平衡位置，动能转化为势能。4.看物体所受回复力是否满足F=-kx，或位移随时间变化是否遵循正弦或余弦规律，满足则做简谐运动。五、讨论题1.单摆周期与摆长和重力加速度有关。摆长越长，周期越大；重力加速度越大，周期越小。根据公式\(T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}\)可知。2.周期和频率不变，因为它们由系统本身性质决定，与振幅无关；