2022春物理人教版2019选择性第一册第2章：机械振动练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022春物理人教版2019选择性第一册第2章：机械振动练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 373.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-05 10:46:37 | ||
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文档简介
2022春物理人教版2019选择性第一册第2章：机械振动练习题含答案
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、（多选）如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，摆球质量均相同，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则稳定后( )
A．其他各摆振动周期跟A摆相同
B．其他各摆振动的振幅大小相等
C．其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大
D．B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小
2、（双选）如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．物体在0.2 s时刻与0.4 s时刻的速度相同
B．物体在0.6 s时刻与0.4 s时刻的动能相同
C．0.7～0.9 s时间内物体的加速度在减小
D．0.9～1.1 s时间内物体的势能在增加
3、（双选）有两个简谐运动的振动方程分别是：x1＝3sin(100πt＋)，x2＝5sin(100πt＋)，下列说法正确的是( )
A．它们的振幅相同 B．它们的周期相同
C．它们的相差恒定 D．它们的振动步调一致
4、（多选）光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图所示，现将A沿斜面拉到B点无初速度释放，物体在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是( )
A．OB越长，振动能量越大
B．在振动过程中，物块A机械能守恒
C．A在C点时，物块与弹簧构成的系统势能最大，在O点时系统势能最小
D．B点时物块A的机械能最小
5、（双选）如图所示，乙图图像记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图像的说法正确的是( )
A．a图线表示势能随位置的变化关系
B．b图线表示动能随位置的变化关系
C．c图线表示机械能随位置的变化关系
D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变
6、下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则( )
驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80
受迫振动振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3
A.f固＝60 Hz B．50 HzC．60 Hz7、（双选）一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的( )
A．速度一定大小相等，方向相反
B．加速度一定大小相等，方向相反
C．位移一定大小相等，方向相反
D．以上三项都不对
8、有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，开始时具有沿负方向的最大加速度，则它的振动方程为( )
A．x＝0.008 sinm B．x＝0.008 sinm
C．x＝0.008 sinm D．x＝0.008 sinm
9、关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是( )
A．可以是恒力
B．可以是方向不变而大小改变的力
C．可以是大小不变而方向改变的力
D．一定是变力
10、关于单摆，下列认识中正确的是( )
A．一根线系着一个球悬挂起来，这样的装置就是单摆
B．可以看成单摆的装置中，细线的伸缩和质量忽略不计，线长比小球直径大得多
C．单摆的振动总是简谐运动
D．两个单摆只要结构相同，它们的振动步调便相同
11、在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎．若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为f.下列说法正确的是( )
A．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的共振现象
B．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的干涉现象
C．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定小于f
D．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远大于f
12、物体做简谐运动的过程中，下述物理量中保持不变的是( )
A．速度 B．振幅 C．势能 D．动能
二、填空含实验题。
13、（实验选择题）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是( A )
14、某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T＝2π，式中Ic为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离．如图甲，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见下表，并测得摆的质量m＝0.50 kg.
r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20
T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64
(1)由实验数据得出图乙所示的拟合直线，图中纵轴表示 。
(2)Ic的国际单位为 ，由拟合直线得到Ic的值为 (保留到小数点后两位)。
(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、解答类题。
15、如图所示是某质点做简谐运动的振动图像．根据图像中的信息，回答下列问题．
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)质点在10 s末和20 s末的位移各是多少？
(3)质点在15 s和25 s时各向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内运动的路程是多少？
16、如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：
(1)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？
(2)振子在A点的位移．
(3)振子在B点的加速度．
17、（计算题）如图所示是用来测量各种电动机转速的转速计的原理图．在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d.将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大．
(1)电动机的转速为多大？
(2)四个钢片a、b、c、d的振动频率分别是多少？
2022春物理人教版2019选择性第一册第2章：机械振动练习题含答案
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、（多选）如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，摆球质量均相同，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则稳定后( )
A．其他各摆振动周期跟A摆相同
B．其他各摆振动的振幅大小相等
C．其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大
D．B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小
【答案】ACD
2、（双选）如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．物体在0.2 s时刻与0.4 s时刻的速度相同
B．物体在0.6 s时刻与0.4 s时刻的动能相同
C．0.7～0.9 s时间内物体的加速度在减小
D．0.9～1.1 s时间内物体的势能在增加
【答案】AB
3、（双选）有两个简谐运动的振动方程分别是：x1＝3sin(100πt＋)，x2＝5sin(100πt＋)，下列说法正确的是( )
A．它们的振幅相同 B．它们的周期相同
C．它们的相差恒定 D．它们的振动步调一致
【答案】BC
4、（多选）光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图所示，现将A沿斜面拉到B点无初速度释放，物体在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是( )
A．OB越长，振动能量越大
B．在振动过程中，物块A机械能守恒
C．A在C点时，物块与弹簧构成的系统势能最大，在O点时系统势能最小
D．B点时物块A的机械能最小
【答案】ACD
5、（双选）如图所示，乙图图像记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图像的说法正确的是( )
A．a图线表示势能随位置的变化关系
B．b图线表示动能随位置的变化关系
C．c图线表示机械能随位置的变化关系
D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变
【答案】CD
6、下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则( )
驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80
受迫振动振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3
A.f固＝60 Hz B．50 HzC．60 Hz【答案】B
7、（双选）一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的( )
A．速度一定大小相等，方向相反
B．加速度一定大小相等，方向相反
C．位移一定大小相等，方向相反
D．以上三项都不对
【答案】BC
8、有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，开始时具有沿负方向的最大加速度，则它的振动方程为( )
A．x＝0.008 sinm B．x＝0.008 sinm
C．x＝0.008 sinm D．x＝0.008 sinm
【答案】A
9、关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是( )
A．可以是恒力
B．可以是方向不变而大小改变的力
C．可以是大小不变而方向改变的力
D．一定是变力
【答案】D
10、关于单摆，下列认识中正确的是( )
A．一根线系着一个球悬挂起来，这样的装置就是单摆
B．可以看成单摆的装置中，细线的伸缩和质量忽略不计，线长比小球直径大得多
C．单摆的振动总是简谐运动
D．两个单摆只要结构相同，它们的振动步调便相同
【答案】B
11、在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎．若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为f.下列说法正确的是( )
A．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的共振现象
B．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的干涉现象
C．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定小于f
D．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远大于f
【答案】A
12、物体做简谐运动的过程中，下述物理量中保持不变的是( )
A．速度 B．振幅 C．势能 D．动能
【答案】B
二、填空含实验题。
13、（实验选择题）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是( A )
【答案】A
14、某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T＝2π，式中Ic为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离．如图甲，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见下表，并测得摆的质量m＝0.50 kg.
r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20
T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64
(1)由实验数据得出图乙所示的拟合直线，图中纵轴表示 。
(2)Ic的国际单位为 ，由拟合直线得到Ic的值为 (保留到小数点后两位)。
(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】（1）T2r （2）kg·m2 0.17 （3）不变
【解析】(1)由T＝2π，可得T2r＝＋r2，所以图中纵轴表示T2r.
(2)Ic单位与mr2单位一致，因为mr2的国际单位为kg·m2，所以Ic的国际单位为kg·m2；结合T2r＝＋r2和题图中的截距和斜率，解得Ic的值为0.17.
(3)重力加速度g的测量值是通过求斜率得到，与质量无关，所以若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变．
三、解答类题。
15、如图所示是某质点做简谐运动的振动图像．根据图像中的信息，回答下列问题．
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)质点在10 s末和20 s末的位移各是多少？
(3)质点在15 s和25 s时各向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内运动的路程是多少？
【答案】(1)20 cm (2)20 cm 0 (3)负方向 负方向 (4)60 cm
【解析】(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小，由题图看出，此距离为20 cm.
(2)质点在10 s末的位移x1＝20 cm,20 s末的位移x2＝0.
(3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向负方向运动，同理可知，25 s末质点也向负方向运动．
(4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向振动了20 cm，又返回平衡位置，最后又到达负方向20 cm处，故30 s内运动的总路程为60 cm。
16、如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：
(1)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？
(2)振子在A点的位移．
(3)振子在B点的加速度．
【答案】(1)O点 2 m/s
(2)10 cm，方向由O指向A (3)40 m/s2，方向由B指向O
【解析】(1)由于弹簧振子在运动过程中满足机械能守恒，故在平衡位置O点的速度最大，由题意知：外力做的功转化为系统的弹性势能，该势能又全部转化成振子的动能，即W＝mv2
解得：v＝＝ m/s＝2 m/s.
(2)振子在A点的位移大小为x＝10 cm，方向由O指向A.
(3)由于振动的振幅为10 cm，故在B点的位移大小是10 cm，即弹簧压缩10 cm，此时回复力的大小F＝kx＝200×0.1 N＝20 N，即振子所受到的合外力大小为20 N，由牛顿第二定律得：a＝＝ m/s2＝40 m/s2，方向由B指向O。 .
17、（计算题）如图所示是用来测量各种电动机转速的转速计的原理图．在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d.将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大．
(1)电动机的转速为多大？
(2)四个钢片a、b、c、d的振动频率分别是多少？
【答案】(1)60 r/s (2)60 Hz 60 Hz 60 Hz 60 Hz
【解析】(1)b钢片的振幅最大，此时可认为b钢片发生了共振，由共振发生的条件可知f驱＝f固，因此电动机的转动频率为60 Hz，即转速为60 r/s.
(2)四个钢片a、b、c、d都是做受迫振动，其振动频率与固有频率无关，都等于驱动力的频率，即都等于电动机的转动频率60 Hz。
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、（多选）如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，摆球质量均相同，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则稳定后( )
A．其他各摆振动周期跟A摆相同
B．其他各摆振动的振幅大小相等
C．其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大
D．B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小
2、（双选）如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．物体在0.2 s时刻与0.4 s时刻的速度相同
B．物体在0.6 s时刻与0.4 s时刻的动能相同
C．0.7～0.9 s时间内物体的加速度在减小
D．0.9～1.1 s时间内物体的势能在增加
3、（双选）有两个简谐运动的振动方程分别是：x1＝3sin(100πt＋)，x2＝5sin(100πt＋)，下列说法正确的是( )
A．它们的振幅相同 B．它们的周期相同
C．它们的相差恒定 D．它们的振动步调一致
4、（多选）光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图所示，现将A沿斜面拉到B点无初速度释放，物体在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是( )
A．OB越长，振动能量越大
B．在振动过程中，物块A机械能守恒
C．A在C点时，物块与弹簧构成的系统势能最大，在O点时系统势能最小
D．B点时物块A的机械能最小
5、（双选）如图所示，乙图图像记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图像的说法正确的是( )
A．a图线表示势能随位置的变化关系
B．b图线表示动能随位置的变化关系
C．c图线表示机械能随位置的变化关系
D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变
6、下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则( )
驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80
受迫振动振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3
A.f固＝60 Hz B．50 Hz
A．速度一定大小相等，方向相反
B．加速度一定大小相等，方向相反
C．位移一定大小相等，方向相反
D．以上三项都不对
8、有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，开始时具有沿负方向的最大加速度，则它的振动方程为( )
A．x＝0.008 sinm B．x＝0.008 sinm
C．x＝0.008 sinm D．x＝0.008 sinm
9、关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是( )
A．可以是恒力
B．可以是方向不变而大小改变的力
C．可以是大小不变而方向改变的力
D．一定是变力
10、关于单摆，下列认识中正确的是( )
A．一根线系着一个球悬挂起来，这样的装置就是单摆
B．可以看成单摆的装置中，细线的伸缩和质量忽略不计，线长比小球直径大得多
C．单摆的振动总是简谐运动
D．两个单摆只要结构相同，它们的振动步调便相同
11、在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎．若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为f.下列说法正确的是( )
A．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的共振现象
B．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的干涉现象
C．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定小于f
D．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远大于f
12、物体做简谐运动的过程中，下述物理量中保持不变的是( )
A．速度 B．振幅 C．势能 D．动能
二、填空含实验题。
13、（实验选择题）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是( A )
14、某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T＝2π，式中Ic为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离．如图甲，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见下表，并测得摆的质量m＝0.50 kg.
r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20
T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64
(1)由实验数据得出图乙所示的拟合直线，图中纵轴表示 。
(2)Ic的国际单位为 ，由拟合直线得到Ic的值为 (保留到小数点后两位)。
(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、解答类题。
15、如图所示是某质点做简谐运动的振动图像．根据图像中的信息，回答下列问题．
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)质点在10 s末和20 s末的位移各是多少？
(3)质点在15 s和25 s时各向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内运动的路程是多少？
16、如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：
(1)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？
(2)振子在A点的位移．
(3)振子在B点的加速度．
17、（计算题）如图所示是用来测量各种电动机转速的转速计的原理图．在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d.将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大．
(1)电动机的转速为多大？
(2)四个钢片a、b、c、d的振动频率分别是多少？
2022春物理人教版2019选择性第一册第2章：机械振动练习题含答案
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、（多选）如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，摆球质量均相同，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则稳定后( )
A．其他各摆振动周期跟A摆相同
B．其他各摆振动的振幅大小相等
C．其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大
D．B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小
【答案】ACD
2、（双选）如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．物体在0.2 s时刻与0.4 s时刻的速度相同
B．物体在0.6 s时刻与0.4 s时刻的动能相同
C．0.7～0.9 s时间内物体的加速度在减小
D．0.9～1.1 s时间内物体的势能在增加
【答案】AB
3、（双选）有两个简谐运动的振动方程分别是：x1＝3sin(100πt＋)，x2＝5sin(100πt＋)，下列说法正确的是( )
A．它们的振幅相同 B．它们的周期相同
C．它们的相差恒定 D．它们的振动步调一致
【答案】BC
4、（多选）光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图所示，现将A沿斜面拉到B点无初速度释放，物体在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是( )
A．OB越长，振动能量越大
B．在振动过程中，物块A机械能守恒
C．A在C点时，物块与弹簧构成的系统势能最大，在O点时系统势能最小
D．B点时物块A的机械能最小
【答案】ACD
5、（双选）如图所示，乙图图像记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图像的说法正确的是( )
A．a图线表示势能随位置的变化关系
B．b图线表示动能随位置的变化关系
C．c图线表示机械能随位置的变化关系
D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变
【答案】CD
6、下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则( )
驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80
受迫振动振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3
A.f固＝60 Hz B．50 Hz
7、（双选）一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的( )
A．速度一定大小相等，方向相反
B．加速度一定大小相等，方向相反
C．位移一定大小相等，方向相反
D．以上三项都不对
【答案】BC
8、有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，开始时具有沿负方向的最大加速度，则它的振动方程为( )
A．x＝0.008 sinm B．x＝0.008 sinm
C．x＝0.008 sinm D．x＝0.008 sinm
【答案】A
9、关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是( )
A．可以是恒力
B．可以是方向不变而大小改变的力
C．可以是大小不变而方向改变的力
D．一定是变力
【答案】D
10、关于单摆，下列认识中正确的是( )
A．一根线系着一个球悬挂起来，这样的装置就是单摆
B．可以看成单摆的装置中，细线的伸缩和质量忽略不计，线长比小球直径大得多
C．单摆的振动总是简谐运动
D．两个单摆只要结构相同，它们的振动步调便相同
【答案】B
11、在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎．若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为f.下列说法正确的是( )
A．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的共振现象
B．包租婆的“狮子吼”震碎酒杯是声波的干涉现象
C．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定小于f
D．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远大于f
【答案】A
12、物体做简谐运动的过程中，下述物理量中保持不变的是( )
A．速度 B．振幅 C．势能 D．动能
【答案】B
二、填空含实验题。
13、（实验选择题）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素：
下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是( A )
【答案】A
14、某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T＝2π，式中Ic为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离．如图甲，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见下表，并测得摆的质量m＝0.50 kg.
r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20
T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64
(1)由实验数据得出图乙所示的拟合直线，图中纵轴表示 。
(2)Ic的国际单位为 ，由拟合直线得到Ic的值为 (保留到小数点后两位)。
(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】（1）T2r （2）kg·m2 0.17 （3）不变
【解析】(1)由T＝2π，可得T2r＝＋r2，所以图中纵轴表示T2r.
(2)Ic单位与mr2单位一致，因为mr2的国际单位为kg·m2，所以Ic的国际单位为kg·m2；结合T2r＝＋r2和题图中的截距和斜率，解得Ic的值为0.17.
(3)重力加速度g的测量值是通过求斜率得到，与质量无关，所以若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变．
三、解答类题。
15、如图所示是某质点做简谐运动的振动图像．根据图像中的信息，回答下列问题．
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)质点在10 s末和20 s末的位移各是多少？
(3)质点在15 s和25 s时各向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内运动的路程是多少？
【答案】(1)20 cm (2)20 cm 0 (3)负方向 负方向 (4)60 cm
【解析】(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小，由题图看出，此距离为20 cm.
(2)质点在10 s末的位移x1＝20 cm,20 s末的位移x2＝0.
(3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向负方向运动，同理可知，25 s末质点也向负方向运动．
(4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向振动了20 cm，又返回平衡位置，最后又到达负方向20 cm处，故30 s内运动的总路程为60 cm。
16、如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：
(1)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？
(2)振子在A点的位移．
(3)振子在B点的加速度．
【答案】(1)O点 2 m/s
(2)10 cm，方向由O指向A (3)40 m/s2，方向由B指向O
【解析】(1)由于弹簧振子在运动过程中满足机械能守恒，故在平衡位置O点的速度最大，由题意知：外力做的功转化为系统的弹性势能，该势能又全部转化成振子的动能，即W＝mv2
解得：v＝＝ m/s＝2 m/s.
(2)振子在A点的位移大小为x＝10 cm，方向由O指向A.
(3)由于振动的振幅为10 cm，故在B点的位移大小是10 cm，即弹簧压缩10 cm，此时回复力的大小F＝kx＝200×0.1 N＝20 N，即振子所受到的合外力大小为20 N，由牛顿第二定律得：a＝＝ m/s2＝40 m/s2，方向由B指向O。 .
17、（计算题）如图所示是用来测量各种电动机转速的转速计的原理图．在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d.将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大．
(1)电动机的转速为多大？
(2)四个钢片a、b、c、d的振动频率分别是多少？
【答案】(1)60 r/s (2)60 Hz 60 Hz 60 Hz 60 Hz
【解析】(1)b钢片的振幅最大，此时可认为b钢片发生了共振，由共振发生的条件可知f驱＝f固，因此电动机的转动频率为60 Hz，即转速为60 r/s.
(2)四个钢片a、b、c、d都是做受迫振动，其振动频率与固有频率无关，都等于驱动力的频率，即都等于电动机的转动频率60 Hz。