（新人教版必修3-4）物理：《机械振动》 单元测试
文档属性
| 名称 | （新人教版必修3-4）物理：《机械振动》 单元测试 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 66.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2010-08-27 08:38:00 | ||
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文档简介
第十一章机械振动
一、本大题共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．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的（ ）
A．加速度 B．速度 C．位移 D．动能
2.．单摆振动的回复力是： [ ]
A.摆球所受的重力 B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C.悬线对摆球的拉力 D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
3．弹簧振子的质量为，弹簧劲度系数为，在振子上放一质量为m的木块，使两者一起振动，如图。木块的回复力是振子对木块的摩擦力，也满足，是弹簧的伸长（或压缩）量，那么为（ ）
A． B． C． D．
4．一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s时刻，振子的运动情况是（ ）
A．正在向左做减速运动 B．正在向右做加速运动
C．加速度正在减小 D．动能正在减小
5．如图为某质点的简谐运动图象： [ ]
当t=1s时，速度为正的最大，加速度为零；
B、当t=1s时，加速度为负的最大，速度为零：
C、当t=2s时，速度为负的最大，加速度为零；
D、当t=2s时，速度为正的最大，加速度为零
6．甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图，由图可知（ ）
A．甲和乙的摆长一定相等
B．甲的摆球质量较小
C．甲的摆角大于乙的摆角
D．摆到平衡位置时，甲和乙摆线所受的拉力可能相等。
7．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图，则（ ）
A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹
B．有向线段OA是质点在时间内的位移
C．有向线段OA在轴的投影是质点在时间内的位移
D．有向线段OA的斜率是质点在时刻的瞬时速率
8．有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f ，如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，那么下列结论中正确的是（ ）
A．振子A的振幅较大，振动频率为2f
B．振子A的振幅较大，振动频率为f
C．振子B的振幅较大，振动频率为2f
D．振子B的振幅较大，振动频率为4f
9．将一个摆长为的单摆放在一个光滑的，倾角为的斜面上，其摆角为，如图。
下列说法正确的是（ ）
A．摆球做简谐运动的回复力
B．摆球做简谐运动的回复力为
C．摆球做简谐运动的周期为
D．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为
10．一个弹簧振子在水平方向做简谐运动，周期为T，（ ）
A．若t时刻和时刻振子位移大小相等、方向相同，则一定等于T整数倍
B．若t时刻和时刻振子速度大小相等、方向相反，则一定等于T/2整数倍
C．若，则在t时刻和时刻振子的加速度一定相等
D．若，则在t时刻和时刻弹簧的长度一定相等
二 填空题 （每小题4分，共32分）
11．质点在O点附近做简谐运动，由O点开始计时，质点第一次到达O点附近的M点需时6s，又经过4s再一次通过M点，则质点第三次通过M点还要经过________s。
12．如图6所示，两个相同的弹性小球，分别挂在不能伸长的细线上，两线互相平行，两球重心在同一水平线上且互相接触，第1个球摆长为L1，第2个球摆长为4L1。现将第1个球拉一个很小的角度后释放，在第1个球摆动周期的两倍时间内，两球碰撞的次数为──────次。
13．有一单摆，在山脚下测得周期为T1，移到山顶测得周期为了T2，设地球半径为R，则山的高度为__________。
14．在升降机中有一单摆，升降机静止时的振动周期为T。当升降
大小为____________m/s2。
15．S摆的周期是2s，如果使这个S摆摆球的质量及振幅都减少一半，它的周期是_________s；如果把它的摆长减小一半，它的周期是______________s；如果把它移到月球上去（月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6），摆长是原长，它的周期是______________s。
16．如图7为一双线摆，在同一水平天花板上用两根等长的细线悬挂一小球，已知线长为L，摆线与水平方向夹角为θ，小球的尺寸忽略不计。当小球在垂直纸面做简谐运动时，其振动周期是__________。
17．铁路上每根钢轨的长度为12m，两根钢轨之间的间隙为0.8cm，若支持车厢的弹簧的固有频率为2Hz，那么列车的速度v=____________ m/s时车振动的最厉害。
18．某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．则 [ ]
①该摆摆长为_______cm。
②（单选题）如果他测得的g值偏小，可能的原因是 [ ]
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50
三、计算题（19题6分，20题21题7分 22题8分 共计28分）
19．如图所示，单摆摆长为1m，做简谐运动，C点在悬点O的正下方，D点与C相距为2m，C、D之间是光滑水平面，当摆球A到左侧最大位移处时，小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动，A、B二球在C点迎面相遇，求小球B的速度大小．
20．一较长的弹簧两端拴着质量分别为m1和m2的物体，今将m2放于水平面上，缓缓向下加力将m1往下压，如图，m1到最低点时所施压力大小为F．若要求撤去F后m1跳起将m2拉得跳离桌面，F至少多大？
21．如图1所示，三角架质量为M，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小球，原来三角架静止在水平面上.现使小球做上下振动，已知三角架对水平面的压力最小为零，求：
（1）此时小球的瞬时加速度；
（2）若上、下两弹簧的劲度系数均为k，则小球做简谐运动的振幅为多少
22．如图，A、B两单摆摆长分别为 、，两球静止时刚好接触，且重心等高、质量相等。今把A球从平衡位置向右拉开一个微小角度，然后无初速释放，于是AB将发生一系列弹性正碰，设碰撞后两球速度互换，碰撞时间不计．则释放A球后20s内两球碰撞多少次？
第十一章机械振动参考答案
1、ACD 2、B 3、B ４、ＢＣ 5、BC ６、ＡＣＤ ７、Ｃ
８、Ｃ ９、Ａ １０、Ｃ
11、28或20/3 12、3 13、(T2-T1)/T1 14匀加速
7.63 15、2 2 16、2π 17．25.6
18．98.50，B
三、计算题
19、m/s，（n = 0、1、2、……）
20、解：设F=F0时，撤去F后m1上升到最高点时m2对地压力为零，此时弹簧伸长量为：x1=m2g/k．
m1上下振动，在平衡位置时弹簧压缩量为：x0=m1g/k．
所以m1振幅为：A=x0+x1=(m1＋m2)g/k．
在最低点，弹簧压缩量为：x0+A=(2m1＋m2)g/k
撤去F前：F0＋m1g=k(x0＋A)
解得：F0=(m1＋m2)g．
∴F应大于F0，即F＞（m1+m2）g．
21、（1） g，方向竖直向下 （2）
解析：（1）当小球上下振动过程中，三角架对水平面的压力最小为零，则上下两根弹簧对三角架的作用力大小为Mg，方向向下，小球此时受弹簧的弹力大小为Mg，方向向上，故小球所受合力为（m+M）g，方向向下，小球此时运动到上面最高点即位移大小等于振幅处.根据牛顿第二定律，小球的瞬时加速度的最大值为：am=，加速度的方向为竖直向下.
（2）小球由平衡位置上升至最高点时，上面的弹簧（相当于压缩x）对小球会产生向下的弹力kx，下面的弹簧（相当于伸长x）会对小球产生向下的弹力kx，两根弹簧对小球的作用力为2kx，故最大回复力大小F回=2kA，而最高时F回=（M+m）g，故A=.
22、解：先求出AB摆长的单摆周期：
A释放后经与B发生碰撞，碰后速度交换，A静止，B球向左摆动，再经又摆回与A发生碰撞，碰后B静止，A向右运动，再经回到最右边。可见每经过，A、B发生两次碰撞，A又回到释放初的最右位置。所以有：
表明经过了13个碰撞周期，碰了26次，而0。5s正好是TA/4，所以第20s末A刚好回到平衡位置，第27次碰撞正在发生．
O
A
C
D
B
一、本大题共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．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的（ ）
A．加速度 B．速度 C．位移 D．动能
2.．单摆振动的回复力是： [ ]
A.摆球所受的重力 B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C.悬线对摆球的拉力 D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
3．弹簧振子的质量为，弹簧劲度系数为，在振子上放一质量为m的木块，使两者一起振动，如图。木块的回复力是振子对木块的摩擦力，也满足，是弹簧的伸长（或压缩）量，那么为（ ）
A． B． C． D．
4．一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s时刻，振子的运动情况是（ ）
A．正在向左做减速运动 B．正在向右做加速运动
C．加速度正在减小 D．动能正在减小
5．如图为某质点的简谐运动图象： [ ]
当t=1s时，速度为正的最大，加速度为零；
B、当t=1s时，加速度为负的最大，速度为零：
C、当t=2s时，速度为负的最大，加速度为零；
D、当t=2s时，速度为正的最大，加速度为零
6．甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图，由图可知（ ）
A．甲和乙的摆长一定相等
B．甲的摆球质量较小
C．甲的摆角大于乙的摆角
D．摆到平衡位置时，甲和乙摆线所受的拉力可能相等。
7．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图，则（ ）
A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹
B．有向线段OA是质点在时间内的位移
C．有向线段OA在轴的投影是质点在时间内的位移
D．有向线段OA的斜率是质点在时刻的瞬时速率
8．有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f ，如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，那么下列结论中正确的是（ ）
A．振子A的振幅较大，振动频率为2f
B．振子A的振幅较大，振动频率为f
C．振子B的振幅较大，振动频率为2f
D．振子B的振幅较大，振动频率为4f
9．将一个摆长为的单摆放在一个光滑的，倾角为的斜面上，其摆角为，如图。
下列说法正确的是（ ）
A．摆球做简谐运动的回复力
B．摆球做简谐运动的回复力为
C．摆球做简谐运动的周期为
D．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为
10．一个弹簧振子在水平方向做简谐运动，周期为T，（ ）
A．若t时刻和时刻振子位移大小相等、方向相同，则一定等于T整数倍
B．若t时刻和时刻振子速度大小相等、方向相反，则一定等于T/2整数倍
C．若，则在t时刻和时刻振子的加速度一定相等
D．若，则在t时刻和时刻弹簧的长度一定相等
二 填空题 （每小题4分，共32分）
11．质点在O点附近做简谐运动，由O点开始计时，质点第一次到达O点附近的M点需时6s，又经过4s再一次通过M点，则质点第三次通过M点还要经过________s。
12．如图6所示，两个相同的弹性小球，分别挂在不能伸长的细线上，两线互相平行，两球重心在同一水平线上且互相接触，第1个球摆长为L1，第2个球摆长为4L1。现将第1个球拉一个很小的角度后释放，在第1个球摆动周期的两倍时间内，两球碰撞的次数为──────次。
13．有一单摆，在山脚下测得周期为T1，移到山顶测得周期为了T2，设地球半径为R，则山的高度为__________。
14．在升降机中有一单摆，升降机静止时的振动周期为T。当升降
大小为____________m/s2。
15．S摆的周期是2s，如果使这个S摆摆球的质量及振幅都减少一半，它的周期是_________s；如果把它的摆长减小一半，它的周期是______________s；如果把它移到月球上去（月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6），摆长是原长，它的周期是______________s。
16．如图7为一双线摆，在同一水平天花板上用两根等长的细线悬挂一小球，已知线长为L，摆线与水平方向夹角为θ，小球的尺寸忽略不计。当小球在垂直纸面做简谐运动时，其振动周期是__________。
17．铁路上每根钢轨的长度为12m，两根钢轨之间的间隙为0.8cm，若支持车厢的弹簧的固有频率为2Hz，那么列车的速度v=____________ m/s时车振动的最厉害。
18．某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．则 [ ]
①该摆摆长为_______cm。
②（单选题）如果他测得的g值偏小，可能的原因是 [ ]
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50
三、计算题（19题6分，20题21题7分 22题8分 共计28分）
19．如图所示，单摆摆长为1m，做简谐运动，C点在悬点O的正下方，D点与C相距为2m，C、D之间是光滑水平面，当摆球A到左侧最大位移处时，小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动，A、B二球在C点迎面相遇，求小球B的速度大小．
20．一较长的弹簧两端拴着质量分别为m1和m2的物体，今将m2放于水平面上，缓缓向下加力将m1往下压，如图，m1到最低点时所施压力大小为F．若要求撤去F后m1跳起将m2拉得跳离桌面，F至少多大？
21．如图1所示，三角架质量为M，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小球，原来三角架静止在水平面上.现使小球做上下振动，已知三角架对水平面的压力最小为零，求：
（1）此时小球的瞬时加速度；
（2）若上、下两弹簧的劲度系数均为k，则小球做简谐运动的振幅为多少
22．如图，A、B两单摆摆长分别为 、，两球静止时刚好接触，且重心等高、质量相等。今把A球从平衡位置向右拉开一个微小角度，然后无初速释放，于是AB将发生一系列弹性正碰，设碰撞后两球速度互换，碰撞时间不计．则释放A球后20s内两球碰撞多少次？
第十一章机械振动参考答案
1、ACD 2、B 3、B ４、ＢＣ 5、BC ６、ＡＣＤ ７、Ｃ
８、Ｃ ９、Ａ １０、Ｃ
11、28或20/3 12、3 13、(T2-T1)/T1 14匀加速
7.63 15、2 2 16、2π 17．25.6
18．98.50，B
三、计算题
19、m/s，（n = 0、1、2、……）
20、解：设F=F0时，撤去F后m1上升到最高点时m2对地压力为零，此时弹簧伸长量为：x1=m2g/k．
m1上下振动，在平衡位置时弹簧压缩量为：x0=m1g/k．
所以m1振幅为：A=x0+x1=(m1＋m2)g/k．
在最低点，弹簧压缩量为：x0+A=(2m1＋m2)g/k
撤去F前：F0＋m1g=k(x0＋A)
解得：F0=(m1＋m2)g．
∴F应大于F0，即F＞（m1+m2）g．
21、（1） g，方向竖直向下 （2）
解析：（1）当小球上下振动过程中，三角架对水平面的压力最小为零，则上下两根弹簧对三角架的作用力大小为Mg，方向向下，小球此时受弹簧的弹力大小为Mg，方向向上，故小球所受合力为（m+M）g，方向向下，小球此时运动到上面最高点即位移大小等于振幅处.根据牛顿第二定律，小球的瞬时加速度的最大值为：am=，加速度的方向为竖直向下.
（2）小球由平衡位置上升至最高点时，上面的弹簧（相当于压缩x）对小球会产生向下的弹力kx，下面的弹簧（相当于伸长x）会对小球产生向下的弹力kx，两根弹簧对小球的作用力为2kx，故最大回复力大小F回=2kA，而最高时F回=（M+m）g，故A=.
22、解：先求出AB摆长的单摆周期：
A释放后经与B发生碰撞，碰后速度交换，A静止，B球向左摆动，再经又摆回与A发生碰撞，碰后B静止，A向右运动，再经回到最右边。可见每经过，A、B发生两次碰撞，A又回到释放初的最右位置。所以有：
表明经过了13个碰撞周期，碰了26次，而0。5s正好是TA/4，所以第20s末A刚好回到平衡位置，第27次碰撞正在发生．
O
A
C
D
B