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高二简谐振动习题及答案

时间:2013-04-19

机械振动检测题
一、本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确, 有的小题有多个选项正确.全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分. 1.如图所示,在光滑水平杆上有一弹簧振子,弹簧的劲度系数为 k.开始时,振子被拉到平衡位置 O 的 右侧某处,此时拉力为 F,然后释放振子,使振子从初速度为零的状态开始向左运动,经过时间 t 后到达 O 点,此时振子的速度大小为 v.则在此过程中,振子平均速度的大小为

O
A.
v 2

B.v

C.

F 2 kt

D.

F kt

2.如右图所示为一弹簧振子,设向右为正方向,振子的运动

C
A.C→O 时,位移是正值,速度是正值 B.O→B 时,位移是正值,速度是正值 C.B→O 时,位移是负值,速度是负值 D.C→O 时,位移是负值,速度是负值

O

B

3.如图所示,两个质量分别为 M 和 m 的小球,悬挂在同一根水平细线上,当 M 摆动时,下列说法中正 确的是

1

m M
A.振动稳定时,两摆的振动周期相同 B.当两摆摆长相等时,m 摆的振幅最大 C.悬挂 M 的竖直细线长度变化时,m 摆的振幅也会发生变化 D.当两摆摆长相等时,m 摆的振幅可能超过 M 摆的振幅 4.在一个单摆装置中,摆动物体是个装满水的空心小球,球的正下方有一小孔.当摆开始以小角度摆动 时,让水从球中连续流出,直到流完为止,则此摆球的摆动周期将 A.逐渐增大 C.先增大后减小 5.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 6.如图所示是某物体的振动图象,试由图象判断下列说法中哪些是正确的 B.逐渐减小 D.先减小后增大

x/cm 3 O -3

2

4

6

8

10

t /s

A.振幅为 3 m,周期为 8 s

2

B.4 s 末物体速度为负,加速度为零 C.第 14 s 末物体加速度为正,速度最大 D.4 s 末和 8 s 末时物体的速度相同 7.如图为单摆的振动图象,则由图可知

x/cm 40 O -40
?

2?

3?

t/s

A.频率为

1 Hz π

B.摆长为 9.8 m
π 3 5 s、 π s、 π s 2 2 2

C.回复力方向改变的时刻分别为

D.速度方向改变的时刻分别为π s、2π s、3π s 8.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小为原来的 1/2, 则单摆振动的 A.频率不变,振幅不变 C.频率改变,振幅改变 B.频率不变,振幅改变 D.频率改变,振幅不变

9.正在运转的洗衣机,当其脱水桶转得很快时,机身的振动并不强烈,切断电源,转动逐渐停下来, 到某一时刻 t,机器反而会发生强烈的振动.此后脱水桶转速继续变慢,机身的振动也随之减弱,这种现象 说明 A.在时刻 t 脱水桶的惯性最大 B.在时刻 t 脱水桶的转动频率最大 C.在时刻 t 洗衣机发生共振 D.纯属偶然现象,并无规律 10.如图为同一实验室中的两个单摆的振动图象.从图象中可以知道它们的

3

x/cm 2 1 O -1 -2
A.摆球质量相等 C.摆长相等 B.振幅相等 D.摆球同时改变速度方向

Ⅱ Ⅰ 1 2 3 4 5 t/s

二、本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分.把答案填在题中的横线上. 11.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,下面所给的器材中不需要的是_______. A.带毫米刻度的米尺 C.游标卡尺 B.天平 D.秒表

12.把一个摆长为 2 m 的单摆拿到月球上去,已知在月球上这个单摆的周期为 7 s,则月球上的自由落 体加速度为_______m/s2.

13.汽车的车身是装在弹簧上的,这个系统的固有频率为

2 Hz.汽车在一条起伏不平的路上行驶,路上 3

各凸起处大约都相隔_______m,汽车以 5.33 m/s 的速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈. 14.光滑水平面上的弹簧振子,质量为 50 g,若从弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在 t=0.2 s 时,振子第一次通过平衡位置,此时速度为 4 m/s.则在 t=1.2 s 末,弹簧的弹性势能为_______J,该弹簧振 子做简谐运动时其动能的变化频率为_______Hz, min 内, 1 弹簧的弹力对弹簧振子做正功的次数为_______ 次. 15.一弹簧振子的小球质量 m=5 kg.弹簧的劲度系数为 4.9 N/cm, 弹簧振子的振动图线如图所示.在 t=1.25 s 时小球加速度的大小为_______,方向_______.

x/m 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 0.5 1 -0.4 -0.6

1.5 2

t/s

4


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