粤教版选修3-4第一章 《机械振动》（练习）

机械振动单元测验
一、选择题(每题4分，共48分)
1．下列运动情况为简谐运动是 （ ）
A．在一V字形光滑槽的一端释放一小球
B．单股音叉振动时音叉上各点的运动
C．摆动的钟摆摆锤上的各点的运动
D．一个人来回踱步时所做的运动
2．一弹簧振子做简谐运动，周期为8s．已知在t＝2s和t＝6s时刻，振子正好位于其平衡位置，则下列说法中正确的是 （ ）
A．在t＝0和t＝10s时，振子的速度都为零
B．在t＝4s和t＝12s时，振子的加速度都达到最大值
C．在t＝6s和t＝14s时，振子的势能都为最小值
D．在t＝8s和t＝10s时，振子的位移都达到最大值
3．一质点做简谐运动的图象如图1所示，则该质点（ ）
A．在0至0.01s内，速度与加速度同向
B．在0.01s至0.02s内，速度与回复力同向
C．在0.025s时，速度为正，加速度为正
D．在0.04s时，速度最大，回复力为零
4．弹簧振子的振幅增大到原来的4倍，则其振动频率将 （ ）
A．增大到原来的4倍 B．增大到原来的2倍
C．变为原来的1/2 D．仍保持不变
5．一个水平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，经过0.17s时，振子的运动情况是 （ ）
A．正在向右做减速运动 B．正在向右做加速运动
C．正在向左做减速运动 D．正在向左做加速运动
6．关于弹簧振子的位置和路程，下列说法中正确的是 （ ）
A．运动一个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的4倍
B．运动半个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的2倍
C．运动3/4个周期，位置可能不变，路程等于振幅的3倍
D．运动一段时间位置不变时，路程一定等于振幅的4倍
7．弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图2所示，由图可知（ ）
A．在t＝1s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零
B．在t＝2s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零
C．在t＝3s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大
D．在t＝4s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大
8．如3图所示的振动图像中，A、B点所对应的时刻，振子的
A．加速度不同 B．位移不相同
C．速度不相同 D．回复力不相同
9．图4是一弹簧振子在水平面内做简谐运动的振动图像，则振子在 （ ）
A．tl和t4时刻具有相同的动能和动量
B．t3和t5时刻具有相同的动能和不同的动量
C．t3和t4时刻具有相同的加速度
D．t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2︰1
10．如图5所示是甲、乙两质量相等的振子分别做简谐运动的图像， 则（ ）
A．甲、乙两振子的振幅分别是2cm、1cm
B．甲的振动频率比乙小
C．前2s内甲、乙两振子的加速度均为正值
D．第2s末甲的速度最大，乙的加速度最大
11．一弹簧振子在做简谐运动，从某时刻开始计时，经1／4周期振子具有正方向的最大加速度，那么图6中四个图像中能正确反映振子的振动情况的是（ ）
12．如图7甲所示，在弹簧振子的小球上安置记录笔，当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图象．如图7乙是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线，若纸带N1和纸带N2移动的速度vl和v2的关系为v2＝2vl，则纸带Nl、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为( ）
A．T2＝Tl B．T2＝2Tl C．T2＝4Tl D．T2＝Tl/4
二、填空题(每空2分，共26分)
13．一个做简谐运动的质点，其振幅为4cm，频率为2.5Hz．该质点从平衡位置起经过2.5s时的位移为__________cm，在此过程中通过的路程为________cm
14．水平放置的弹簧振子，质量为0.2kg，当它做简谐运动时，运动到平衡位置左侧2cm处时，受到的回复力是4N，那么当它运动到平衡位置右侧4cm处时，它的加速度大小为 方向 .
15．在简谐运动的图像（如图8）中，振子的振幅是_______cm，周期是_______ s，频率是 _______Hz，0—4s内振子通过的路程是_______m，6s末振子的位移是_________m．
16．图9为一质点做简谐运动的振动图象，在图象上有位于与时间轴平行的同一直线上的M、N、P、Q 四点，试根据图象判断：M、P两点所对应的时间间隔为_______．四点中，质点速度方向为正的点是_________，速度继续增大的点是_________；质点加速度方向为负的点是_________，加速度继续减小的点是__________。
三、作图题、计算题(共32分)
17．（8分）甲、乙两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动的情况．
（1）甲开始观察时，振子正好在平衡位置并向下运动，已知经过1s后，振子第一次回到平衡位置，振子振幅为5cm，试画出甲观察到的弹簧振子的振动图象．
（2）乙在甲观察3．5s后，开始观察并记时，试画出乙观察到的弹簧振子的振动图象．(画振动图象时，取向上方为正方向．)
18．（8分） 物体作简谐运动，通过A点时的速度为v，经1秒后物体第一次以速度v 通过B点，再经过1秒物体紧接着又通过B点，已知物体在2秒内所走过的总路程为12cm。则该简谐运动的周期和振幅分别是多大？
19．（10分）用恒力F拉动用一块涂有碳黑质量为2kg的玻璃板竖直向上由静止开始运动，一个装有指针的振动频率为5Hz的电动音叉在玻璃板上画出如图10所示的曲线．若量得OA＝1cm，OB＝4cm，OC＝9cm，则拉力F有多大(g取10m／s2)
20、如图所示, 3个大小相同、质量相等的弹性小球m1、m2和m3. m1和m2分别用细线悬起, 成为摆长分别为l1＝1m、l2＝0.25m的单摆, 由于悬点高度不同, 可使两球刚好跟同一光滑水平面接触而不互相挤压, 两小球的球心相距10cm. 小球m3从m1、m2连线的中点O处以v＝5cm/s的速度沿光滑水平面向右运动, 跟m2球发生弹性正碰后, 将停下一段时间, 然后又受m2球对它的向左碰撞而向左运动; 以后再跟m1球发生弹性正碰, ……. 在没有摩擦阻力的情况下, m3球将在m1与m2之间、以O为中心位置做周期性的往复运动.
(1) 计算m3往复运动的周期.(2) 取中心位O为坐标原点, 并从O向右运动开始计时, 画出m3球在两个周期中的振动图像.(碰撞时间短暂可忽略)
机械振动答题卡
班级 姓名 学号
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12№
答案
二、填空题
13．位移为__________cm，路程为_________ cm
14．加速度大小为 方向 .
15．_______cm，_______ s， _______Hz，_______m，_________m．
16． ___ ．_____ ____，_____ ____；_______ __，___ _____。
参考答案
1.BC 2.BC 3.AC 4.D 5.B 6.A 7.A 8.C 9.BD 10.AD 11.A 12.D
13．4,100 14．40m/s2,向左 15．3，4，0.25，0.12，－2 16．T，MP，NQ，MNPQ，NQ
17．（1）略（6分）；（2）略（6分）。
18．过A、B点速度相等，AB两点一定关于平衡位置O对称。2s为半个周期，T=4s（5分）；12cm=2A，A=6cm（5分）
19．T=0.2s（3分），a=2m/s2（3分），F－mg=ma，f=24N（4分）。
20、(1) T＝, (2) 见答图
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7乙
图7甲
图8
图9
图10