第二章 机械振动练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 机械振动练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 277.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 09:36:48 | ||
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文档简介
2022春物理人教（2019）选择性第一册第2章：机械振动练习有答案
一、选择题。
1、装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是( )
2、做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是( )
A．总是与位移方向相反
B．总是与位移方向相同
C．远离平衡位置时与位移方向相反
D．向平衡位置运动时与位移方向相反
3、某振子做简谐运动的表达式为x＝2sin(2πt＋)cm，则该振子振动的振幅和周期为( )
A．2 cm 1 s B．2 cm 2π s C．1 cm s D．以上全错
4、如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图像可知( )
A．在0.1 s时，由于位移为零，所以振动能量为零
B．在0.2 s时，振子具有最大势能
C．在0.35 s时，振子具有的能量尚未达到最大值
D．在0.4 s时，振子的动能最大
5、置于水平面的支架上吊着一只装满细沙的小漏斗，让漏斗左右摆动，于是桌面上漏下许多沙子，一段时间后桌面上形成一沙堆，沙堆的纵剖面在下图中最接近的是( )
6、（双选）某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的( )
A．a点 B．b点
C．c点 D．一定不是c点
7、悬挂在竖直方向上的弹簧振子，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图像如图所示，由图可知( )
A．t＝1.25 s时振子的加速度为正，速度为正
B．t＝1.7 s时振子的加速度为负，速度为负
C．t＝1.0 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t＝3.5 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
8、手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们．振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动．当叶片转动后，电动机就跟着振动起来．其中叶片的形状你认为是下图中的( )
9、(双选)一个物体做简谐运动，下列说法中正确的是( )
A．物体运动过程中相距最远的两点之间的距离叫作振幅
B．物体先后两次经过同一位置所经历的时间叫作振动周期
C．物体在1秒钟内完成全振动的次数叫作振动频率
D．物体在各个时刻所处的不同状态叫作相位
10、如图所示，A、B两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A、B始终保持相对静止，下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力Ff与振子相对平衡位置的位移x关系的图线为( )
11、关于单摆的运动有下列说法，正确的是( )
①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力
②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力
③单摆的周期与质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关
④单摆做简谐运动的条件是摆角很小，如小于10°
⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快
A．①③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤
12、（双选）如图甲所示的装置可用于研究弹簧振子的受迫振动，砝码和轻弹簧构成弹簧振子．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等于驱动力的周期，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，振动图像如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图像如图丙所示．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( )
A．由图像可知T0＝4 s
B．由图像可知T0＝8 s
C．当T在4 s附近时，y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，y很小
D．当T在8 s附近时，y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，y很小
二、填空含实验题。
13、（实验双选）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是( )
A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
14、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测出了单摆在摆角小于5°时完成n次全振动的时间为t，如图(A)所示用毫米刻度尺测得摆线长为L，又用游标卡尺测得摆球直径为d，如图(B)所示．
(1)由图可知摆球直径是________ cm，单摆摆长是________ m.
(2)实验中某同学每次的测定值都比其他同学偏大，其原因可能是________．
A．他的摆球比别的同学重
B．他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆
C．数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1，误将29次全振动记成了30次
D．直接将摆线长作为摆长来计算
(3)利用单摆周期公式测定重力加速度时测出不同摆长L时相应周期值T，作T2－L图线，如图(C)所示．T2与L的关系式T2＝________，利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)可求出图线的斜率k＝________，再由k可求出g＝________.
三、计算类综合题。
15、一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动．
(1)试写出用正弦函数表示的振动方程．
(2)求10 s内通过的路程是多少．
16、（计算类综合题）如图所示是两个单摆的振动图像。
(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？
(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t＝0起，乙第一次到达右方最大位移处时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？
17、（计算题）一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示：
(1)求振子的振幅、周期各为多大？
(2)从t＝0到t＝8.5×10－2 s的时间内，振子通过的路程为多大？
(3)t＝2.0×10－2 s时振子的位移．
2022春物理人教（2019）选择性第一册第2章：机械振动练习有答案
一、选择题。
1、装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是( )
【答案】D
2、做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是( )
A．总是与位移方向相反
B．总是与位移方向相同
C．远离平衡位置时与位移方向相反
D．向平衡位置运动时与位移方向相反
【答案】D
3、某振子做简谐运动的表达式为x＝2sin(2πt＋)cm，则该振子振动的振幅和周期为( )
A．2 cm 1 s B．2 cm 2π s C．1 cm s D．以上全错
【答案】A
4、如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图像可知( )
A．在0.1 s时，由于位移为零，所以振动能量为零
B．在0.2 s时，振子具有最大势能
C．在0.35 s时，振子具有的能量尚未达到最大值
D．在0.4 s时，振子的动能最大
【答案】B
5、置于水平面的支架上吊着一只装满细沙的小漏斗，让漏斗左右摆动，于是桌面上漏下许多沙子，一段时间后桌面上形成一沙堆，沙堆的纵剖面在下图中最接近的是( )
【答案】C
6、（双选）某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的( )
A．a点 B．b点
C．c点 D．一定不是c点
【答案】AD
7、悬挂在竖直方向上的弹簧振子，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图像如图所示，由图可知( )
A．t＝1.25 s时振子的加速度为正，速度为正
B．t＝1.7 s时振子的加速度为负，速度为负
C．t＝1.0 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t＝3.5 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
【答案】C
8、手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们．振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动．当叶片转动后，电动机就跟着振动起来．其中叶片的形状你认为是下图中的( )
【答案】A
9、(双选)一个物体做简谐运动，下列说法中正确的是( )
A．物体运动过程中相距最远的两点之间的距离叫作振幅
B．物体先后两次经过同一位置所经历的时间叫作振动周期
C．物体在1秒钟内完成全振动的次数叫作振动频率
D．物体在各个时刻所处的不同状态叫作相位
【答案】CD
10、如图所示，A、B两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A、B始终保持相对静止，下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力Ff与振子相对平衡位置的位移x关系的图线为( )
【答案】B
11、关于单摆的运动有下列说法，正确的是( )
①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力
②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力
③单摆的周期与质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关
④单摆做简谐运动的条件是摆角很小，如小于10°
⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快
A．①③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤
【答案】B
12、（双选）如图甲所示的装置可用于研究弹簧振子的受迫振动，砝码和轻弹簧构成弹簧振子．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等于驱动力的周期，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，振动图像如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图像如图丙所示．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( )
A．由图像可知T0＝4 s
B．由图像可知T0＝8 s
C．当T在4 s附近时，y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，y很小
D．当T在8 s附近时，y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，y很小
【答案】AC
二、填空含实验题。
13、（实验双选）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是( )
A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
【答案】AC
14、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测出了单摆在摆角小于5°时完成n次全振动的时间为t，如图(A)所示用毫米刻度尺测得摆线长为L，又用游标卡尺测得摆球直径为d，如图(B)所示．
(1)由图可知摆球直径是________ cm，单摆摆长是________ m.
(2)实验中某同学每次的测定值都比其他同学偏大，其原因可能是________．
A．他的摆球比别的同学重
B．他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆
C．数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1，误将29次全振动记成了30次
D．直接将摆线长作为摆长来计算
(3)利用单摆周期公式测定重力加速度时测出不同摆长L时相应周期值T，作T2－L图线，如图(C)所示．T2与L的关系式T2＝________，利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)可求出图线的斜率k＝________，再由k可求出g＝________.
【答案】(1)2.00 0.995 (2)B、C (3)
【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为20 mm，
游标读数为0.1×0 mm＝0.0 mm，
则最终读数为20.0 mm＝2.00 cm
摆长的大小
l＝L＋＝98.50 cm＋1.00 cm＝99.50 cm＝0.995 m.
(2)根据T＝2π得，g＝＝①
由公式①可知，重力加速度的测量值的大小与摆球的质量无关，故A错误；他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆，设圆锥摆的摆线与竖直方向之间的夹角为θ，则：
mgtan θ＝m··L＋·sin θ
可得：T＝2π
可知圆锥摆的周期小于单摆的周期；由于T的测量值减小，所以重力加速度g的测量值增大，故B正确；数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1，误将29次全振动记成了30次，周期的测量值：T＝，全振动次数n增大，则周期T的测量值减小，所以重力加速度g的测量值增大，故C正确；直接将摆线长作为摆长来计算，则摆长l减小，所以重力加速度g的测量值减小，故D错误．故选：B、C.
(3)根据T＝2π得：T2＝.
则图线的斜率为：k＝＝.
则有：g＝＝。
三、计算类综合题。
15、一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动．
(1)试写出用正弦函数表示的振动方程．
(2)求10 s内通过的路程是多少．
【答案】(1)x＝0.08sinπt＋πm (2)1.6 m
解析：(1)简谐运动振动方程的一般表达式为x＝Asin(ωt＋φ)．根据题目条件，有：A＝0.08 m，ω＝2πf＝π rad/s.所以x＝0.08sin(πt＋φ)m.将t＝0，x＝0.04 m代入得0.04＝0.08sin φ，解得初相位φ＝π或φ＝π，因为t＝0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取φ＝π.故所求的振动方程为x＝0.08sinπt＋πm.
(2)周期T＝＝2 s，所以t＝5T，因每个周期T内的路程是4A，则通过的路程s＝5×4A＝20×8 cm＝1.6 m
16、（计算类综合题）如图所示是两个单摆的振动图像。
(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？
(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t＝0起，乙第一次到达右方最大位移处时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？
【答案】(1)1?4 (2)甲振动到周期，位于平衡位置．此时甲向左运动。
【解析】：(1)由题图可以看出，单摆甲的周期是单摆乙的周期的，即T甲＝T乙，又由单摆的周期与摆长的关系可知，l甲l乙＝1?4.
(2)由题图可以看出，当乙第一次到达右方最大位移处时，t＝2 s，振动到周期，甲振动到周期，位移为0，位于平衡位置，此时甲向左运动。
17、（计算题）一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示：
(1)求振子的振幅、周期各为多大？
(2)从t＝0到t＝8.5×10－2 s的时间内，振子通过的路程为多大？
(3)t＝2.0×10－2 s时振子的位移．
【答案】(1)2 cm 2×10－2 s (2)34 cm (3)－2 cm
【解析】(1)由图可知振子的振幅为A＝2 cm，周期为T＝2×10－2 s；
(2)因振动是变速运动，因此只能利用其周期性求解，即一个周期内通过的路程为4个振幅，本题中Δt＝8.5×10－2 s＝T.
因此通过的路程为×4A＝17A＝34 cm
(3)由图像可知t＝2.0×10－2 s时振子在负最大位移处，位移为－2 cm。
一、选择题。
1、装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是( )
2、做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是( )
A．总是与位移方向相反
B．总是与位移方向相同
C．远离平衡位置时与位移方向相反
D．向平衡位置运动时与位移方向相反
3、某振子做简谐运动的表达式为x＝2sin(2πt＋)cm，则该振子振动的振幅和周期为( )
A．2 cm 1 s B．2 cm 2π s C．1 cm s D．以上全错
4、如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图像可知( )
A．在0.1 s时，由于位移为零，所以振动能量为零
B．在0.2 s时，振子具有最大势能
C．在0.35 s时，振子具有的能量尚未达到最大值
D．在0.4 s时，振子的动能最大
5、置于水平面的支架上吊着一只装满细沙的小漏斗，让漏斗左右摆动，于是桌面上漏下许多沙子，一段时间后桌面上形成一沙堆，沙堆的纵剖面在下图中最接近的是( )
6、（双选）某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的( )
A．a点 B．b点
C．c点 D．一定不是c点
7、悬挂在竖直方向上的弹簧振子，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图像如图所示，由图可知( )
A．t＝1.25 s时振子的加速度为正，速度为正
B．t＝1.7 s时振子的加速度为负，速度为负
C．t＝1.0 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t＝3.5 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
8、手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们．振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动．当叶片转动后，电动机就跟着振动起来．其中叶片的形状你认为是下图中的( )
9、(双选)一个物体做简谐运动，下列说法中正确的是( )
A．物体运动过程中相距最远的两点之间的距离叫作振幅
B．物体先后两次经过同一位置所经历的时间叫作振动周期
C．物体在1秒钟内完成全振动的次数叫作振动频率
D．物体在各个时刻所处的不同状态叫作相位
10、如图所示，A、B两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A、B始终保持相对静止，下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力Ff与振子相对平衡位置的位移x关系的图线为( )
11、关于单摆的运动有下列说法，正确的是( )
①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力
②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力
③单摆的周期与质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关
④单摆做简谐运动的条件是摆角很小，如小于10°
⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快
A．①③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤
12、（双选）如图甲所示的装置可用于研究弹簧振子的受迫振动，砝码和轻弹簧构成弹簧振子．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等于驱动力的周期，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，振动图像如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图像如图丙所示．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( )
A．由图像可知T0＝4 s
B．由图像可知T0＝8 s
C．当T在4 s附近时，y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，y很小
D．当T在8 s附近时，y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，y很小
二、填空含实验题。
13、（实验双选）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是( )
A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
14、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测出了单摆在摆角小于5°时完成n次全振动的时间为t，如图(A)所示用毫米刻度尺测得摆线长为L，又用游标卡尺测得摆球直径为d，如图(B)所示．
(1)由图可知摆球直径是________ cm，单摆摆长是________ m.
(2)实验中某同学每次的测定值都比其他同学偏大，其原因可能是________．
A．他的摆球比别的同学重
B．他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆
C．数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1，误将29次全振动记成了30次
D．直接将摆线长作为摆长来计算
(3)利用单摆周期公式测定重力加速度时测出不同摆长L时相应周期值T，作T2－L图线，如图(C)所示．T2与L的关系式T2＝________，利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)可求出图线的斜率k＝________，再由k可求出g＝________.
三、计算类综合题。
15、一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动．
(1)试写出用正弦函数表示的振动方程．
(2)求10 s内通过的路程是多少．
16、（计算类综合题）如图所示是两个单摆的振动图像。
(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？
(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t＝0起，乙第一次到达右方最大位移处时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？
17、（计算题）一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示：
(1)求振子的振幅、周期各为多大？
(2)从t＝0到t＝8.5×10－2 s的时间内，振子通过的路程为多大？
(3)t＝2.0×10－2 s时振子的位移．
2022春物理人教（2019）选择性第一册第2章：机械振动练习有答案
一、选择题。
1、装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是( )
【答案】D
2、做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是( )
A．总是与位移方向相反
B．总是与位移方向相同
C．远离平衡位置时与位移方向相反
D．向平衡位置运动时与位移方向相反
【答案】D
3、某振子做简谐运动的表达式为x＝2sin(2πt＋)cm，则该振子振动的振幅和周期为( )
A．2 cm 1 s B．2 cm 2π s C．1 cm s D．以上全错
【答案】A
4、如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图像可知( )
A．在0.1 s时，由于位移为零，所以振动能量为零
B．在0.2 s时，振子具有最大势能
C．在0.35 s时，振子具有的能量尚未达到最大值
D．在0.4 s时，振子的动能最大
【答案】B
5、置于水平面的支架上吊着一只装满细沙的小漏斗，让漏斗左右摆动，于是桌面上漏下许多沙子，一段时间后桌面上形成一沙堆，沙堆的纵剖面在下图中最接近的是( )
【答案】C
6、（双选）某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的( )
A．a点 B．b点
C．c点 D．一定不是c点
【答案】AD
7、悬挂在竖直方向上的弹簧振子，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图像如图所示，由图可知( )
A．t＝1.25 s时振子的加速度为正，速度为正
B．t＝1.7 s时振子的加速度为负，速度为负
C．t＝1.0 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t＝3.5 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
【答案】C
8、手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们．振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动．当叶片转动后，电动机就跟着振动起来．其中叶片的形状你认为是下图中的( )
【答案】A
9、(双选)一个物体做简谐运动，下列说法中正确的是( )
A．物体运动过程中相距最远的两点之间的距离叫作振幅
B．物体先后两次经过同一位置所经历的时间叫作振动周期
C．物体在1秒钟内完成全振动的次数叫作振动频率
D．物体在各个时刻所处的不同状态叫作相位
【答案】CD
10、如图所示，A、B两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A、B始终保持相对静止，下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力Ff与振子相对平衡位置的位移x关系的图线为( )
【答案】B
11、关于单摆的运动有下列说法，正确的是( )
①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力
②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力
③单摆的周期与质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关
④单摆做简谐运动的条件是摆角很小，如小于10°
⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快
A．①③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤
【答案】B
12、（双选）如图甲所示的装置可用于研究弹簧振子的受迫振动，砝码和轻弹簧构成弹簧振子．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等于驱动力的周期，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，振动图像如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图像如图丙所示．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( )
A．由图像可知T0＝4 s
B．由图像可知T0＝8 s
C．当T在4 s附近时，y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，y很小
D．当T在8 s附近时，y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，y很小
【答案】AC
二、填空含实验题。
13、（实验双选）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是( )
A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
【答案】AC
14、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测出了单摆在摆角小于5°时完成n次全振动的时间为t，如图(A)所示用毫米刻度尺测得摆线长为L，又用游标卡尺测得摆球直径为d，如图(B)所示．
(1)由图可知摆球直径是________ cm，单摆摆长是________ m.
(2)实验中某同学每次的测定值都比其他同学偏大，其原因可能是________．
A．他的摆球比别的同学重
B．他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆
C．数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1，误将29次全振动记成了30次
D．直接将摆线长作为摆长来计算
(3)利用单摆周期公式测定重力加速度时测出不同摆长L时相应周期值T，作T2－L图线，如图(C)所示．T2与L的关系式T2＝________，利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)可求出图线的斜率k＝________，再由k可求出g＝________.
【答案】(1)2.00 0.995 (2)B、C (3)
【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为20 mm，
游标读数为0.1×0 mm＝0.0 mm，
则最终读数为20.0 mm＝2.00 cm
摆长的大小
l＝L＋＝98.50 cm＋1.00 cm＝99.50 cm＝0.995 m.
(2)根据T＝2π得，g＝＝①
由公式①可知，重力加速度的测量值的大小与摆球的质量无关，故A错误；他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆，设圆锥摆的摆线与竖直方向之间的夹角为θ，则：
mgtan θ＝m··L＋·sin θ
可得：T＝2π
可知圆锥摆的周期小于单摆的周期；由于T的测量值减小，所以重力加速度g的测量值增大，故B正确；数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1，误将29次全振动记成了30次，周期的测量值：T＝，全振动次数n增大，则周期T的测量值减小，所以重力加速度g的测量值增大，故C正确；直接将摆线长作为摆长来计算，则摆长l减小，所以重力加速度g的测量值减小，故D错误．故选：B、C.
(3)根据T＝2π得：T2＝.
则图线的斜率为：k＝＝.
则有：g＝＝。
三、计算类综合题。
15、一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动．
(1)试写出用正弦函数表示的振动方程．
(2)求10 s内通过的路程是多少．
【答案】(1)x＝0.08sinπt＋πm (2)1.6 m
解析：(1)简谐运动振动方程的一般表达式为x＝Asin(ωt＋φ)．根据题目条件，有：A＝0.08 m，ω＝2πf＝π rad/s.所以x＝0.08sin(πt＋φ)m.将t＝0，x＝0.04 m代入得0.04＝0.08sin φ，解得初相位φ＝π或φ＝π，因为t＝0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取φ＝π.故所求的振动方程为x＝0.08sinπt＋πm.
(2)周期T＝＝2 s，所以t＝5T，因每个周期T内的路程是4A，则通过的路程s＝5×4A＝20×8 cm＝1.6 m
16、（计算类综合题）如图所示是两个单摆的振动图像。
(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？
(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t＝0起，乙第一次到达右方最大位移处时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？
【答案】(1)1?4 (2)甲振动到周期，位于平衡位置．此时甲向左运动。
【解析】：(1)由题图可以看出，单摆甲的周期是单摆乙的周期的，即T甲＝T乙，又由单摆的周期与摆长的关系可知，l甲l乙＝1?4.
(2)由题图可以看出，当乙第一次到达右方最大位移处时，t＝2 s，振动到周期，甲振动到周期，位移为0，位于平衡位置，此时甲向左运动。
17、（计算题）一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示：
(1)求振子的振幅、周期各为多大？
(2)从t＝0到t＝8.5×10－2 s的时间内，振子通过的路程为多大？
(3)t＝2.0×10－2 s时振子的位移．
【答案】(1)2 cm 2×10－2 s (2)34 cm (3)－2 cm
【解析】(1)由图可知振子的振幅为A＝2 cm，周期为T＝2×10－2 s；
(2)因振动是变速运动，因此只能利用其周期性求解，即一个周期内通过的路程为4个振幅，本题中Δt＝8.5×10－2 s＝T.
因此通过的路程为×4A＝17A＝34 cm
(3)由图像可知t＝2.0×10－2 s时振子在负最大位移处，位移为－2 cm。