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《机械振动》检测题
一、单选题
1.如图为某简谐运动图象,若t=0时,质点正经过O点向b运动,则下列说法正确的是( )
A.质点在0.7 s时的位移方向向左,且正在远离平衡位置运动
B.质点在1.5 s时的位移最大,方向向左,在1.75 s时,位移为1 cm
C.质点在1.2 s到1.4 s过程中,质点的位移在增加,方向向左
D.质点从1.6 s到1.8 s时间内,质点的位移正在增大,方向向右
2.如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示.不计空气阻力,g取10m/s2.对于这个单摆的振动过程,下列说法中不正确的是( )
A.单摆的位移x随时间t变化的关系式为
B.单摆的摆长约为1.0m
C.从到的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D.从到的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
3.如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时,乙在平衡位置的( )
A.左方,向右运动 B.左方,向左运动 C.右方,向右运动 D.右方,向左运动
4.如图所示,摆球质量相同的四个摆的摆长分别为Ll=2m,L2=1.5m,L3=lm,L4=0.5m,悬于同一根绷紧的横线上,用一周期为2s的驱动力作用在横线上,使它们做受迫振动,稳定时
A.摆1的周期最长 B.摆2的振幅最大
C.摆3的振幅最大 D.四个摆的周期不同,但振幅相等
5.如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块做简谐运动的表达式为x=0.1sin2.5πt(m),t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下,t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是( )
A.h=1.7m
B.简谐运动的周期是0.4s
C.0.6s内物块运动的路程是0.2m
D.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
6.如图所示,弹簧振子在A、B之间做简谐运动.以平衡位置O为原点,建立Ox轴.向右为x轴的正方向.若振子位于B点时开始计时,则其振动图像为( )
A. B.
C. D.
7.关于单摆振动过程中的受力,下列正确的说法是( )
A.重力和摆线对摆球拉力的合力总是指向悬点
B.回复力是重力和摆线对摆球拉力的合力
C.回复力是重力沿切线方向的分力;重力的另一分力小于或等于摆线拉力
D.回复力是重力沿切线方向的分力;重力的另一分力与摆线拉力平衡
8.水平放置的弹簧振子先后以振幅和振动,振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程中的平均速度分别为和,则( )
A. B. C. D.
9.一弹簧振子做简谐运动时的振动图象如图所示,由图象可知( )
A.振子运动的周期为2s B.振子运动的振幅为4cm
C.在第2s末,振子的速度达到最大? D.在第3s末,振子的加速度最小
10.一根自由长度为10cm的轻弹簧,下端固定,上端连一个质量为m的物块P.在P上再放一个质量是2m的物块Q.系统静止后,弹簧长度为4cm,如图所示.如果迅速向上移去Q,物块P将在竖直方向做简谐运动.此后,弹簧的最大长度是( )
A.9cm B.10cm C.11cm D.12cm
11.下列说法不正确的是( )
A.挑水时为了防止水从桶中荡出,可以加快或减慢走路的步频
B.在连续均匀的海浪冲击下,停在海面的小船上下振动,是共振现象
C.部队要便步通过桥梁,是为了防止桥梁发生共振而坍塌
D.较弱声音可振碎玻璃杯,是因为玻璃杯发生了共振
12.如图所示,弹簧振子在B、C两点间做无摩擦的往复运动,O是振子的平衡位置.则振子( )
A.从B向O运动过程中速度一直变小
B.从O向C运动过程中速度一直变小
C.从B经过O向C运动过程中速度一直变小
D.从C经过O向B运动过程中速度一直变小
二、多选题
13.甲、乙两弹簧振子,振动图象如图所示,则可知________
A.甲速度为零时,乙速度最大
B.甲加速度最小时,乙速度最小
C.两个振子的振动频率之比f甲:f乙=1:2
D.任一时刻两个振子受到的回复力都不相同
E. 任一时刻两个振子的振幅之比为A甲:A乙=2:1
14.某质点在直线上做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为,t的单位为s,则质点
A.第1s内速度不断增大
B.第2s内加速度不断减小
C.第1s末与第5s末的动能相等
D.第1s初到第2s末的经过的路程为8cm
15.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为,则下列关于质点运动的说法中正确的是
A.质点做简谐运动的振幅为10cm
B.质点做简谐运动的周期为4s
C.在t=4s时质点的速度最大
D.在t=4s时质点的位移最大
三、实验题
16.在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)以下关于本实验的措施中正确的是 (选填下列选项前的序号)
A.摆角应尽量大些
B.摆线应适当长些
C.摆球应选择密度较大的实心金属小球
D.用停表测量周期时,应取摆球摆至最高点时开始计时
(2)用游标卡尺测量小球的直径,如图1所示的读数是 mm.用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图2所示,秒表读数为 s.
(3)若该同学测量了5种不同摆长与单摆振动周期的对应情况,并将记录的结果描绘在如图3所示的坐标中,图中个坐标点的标号分别对应实验种5种不同摆长的情况.请你在图中画出T2﹣l图线;利用图象求得重力加速度的表达式为g= (保留三位有效数字).
(4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,同学甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”同学乙说:“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个同学说法中 .
A.甲正确
B.乙正确
C.两同学的说法都错误.
四、解答题
17.劲度系数为k的轻弹簧上端固定,下端拴小物块A和B,A的质量为m,某时刻剪断AB间的细绳,A开始做简谐运动。运动到最高点时,弹簧的弹力大小为0.4mg(g为重力加速度,A做简谐运动时周期为)。求:
⑴A做简谐运动的振幅大小;
⑵当A运动到最低点时,A对弹簧弹力F的大小和方向;
⑶若当A运动到最低点时B恰好落到地面,求B开始下落时距地面的高度。
18.如图所示,用两根长度都为l的细线悬挂一个小球A,两悬挂点等高,线与水平天花板间的夹角都是α,使球A在垂直于纸面的平面内做小幅度的摆动,当A经过平衡位置的瞬间,另一小球B从A球的正上方自由下落,若B球恰能击中A球,求B球开始下落时离A球振动平衡位置的高度.
19.汽车的车身是装在弹簧上的,如果这个系统的固有周期是1.5 s,汽车在一条起伏不平的路上行驶,路上各凸起处大约都相隔8 m,汽车以多大速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈?
五、作图题
20.一个弹簧振子做简谐运动,频率为,振幅为.当振子具有最大正向速度的瞬时开始计时,在图画出振动图像.
(______)
参考答案
1.C 2.C 3.D 4.C 5.A 6.A 7.C 8.B 9.C 10.D 11.B 12.B 13.ACE 14.AC 15.AC 16.(1)BC;(2)10.50;100.2;(3)9.86;(4)A.
17.(1)若在最高点弹簧处于压缩状态时,振幅为:;
若在最高点弹簧处于拉伸状态时,振幅为:;(2);;(3)(n=0,1,2…)
18.(n=1、2、3…)
19.5.33m/s
20.
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