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《机械振动》单元测试题含答案
11.如图所示,在水平地面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,现将一个质量也为m的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放,C和A相碰后立即粘在一起,之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中,物体B对地面的最小弹力为 ,则以下说法正确的是()
A.简谐运动的振幅为2.5mg/k
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1m
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,摆球所受绳子拉力逐渐减小
18.一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线,如图所示,下列说法正确的是( )
A.在t从0到2 s时间内,弹簧振子做减速运动
25.某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度,实验步骤如下:
A.按装置图安装好实验装置
B.用游标卡尺测量小球的直径d
C.用米尺测量悬线的长度l
D.让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3、….当数到20时,停止计时,测得时间为t
B.在t1=3 s和t2=5 s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反
C.在t1=5 s和t2=7 s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同
D.在t从0到4 s时间内,t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小
E.在t从0到4 s时间内,回复力的功率先增大后减小
19.如图所示,轻质弹簧的下端固定在水平地面上,一个质量为 的小球(可视为质点),从距弹簧上端 处自由下落并压缩弹簧.若以小球下落点为 轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为 ,不计任何阻力,弹簧均处于弹性限度内;关于小球下落过程中加速度 、速度 、弹簧的弹力 、弹性势能 变化的图像正确的是( )
(4)他们记录小球完成n次全振动的总时间t,则单摆的周期T=________。
(5)如果实验得到的结果比当地的重力加速度值小,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n-1次全振动数为n次.
B.甲球最先到达D点,乙球最后到达D点
C.甲球最先到达D点,丙球最后到达D点
D.甲球最先到达D点,无法判断哪个球最后到达D点
5.如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图象,下列判断正确的是
A.t=2×10-3s时刻纸盆中心的速度最大
B.t=3×10-3s时刻纸盆中心的加速度最大
C.在0〜l×10-3s之间纸盆中心的速度方向与加速度方向相同
A.若 ,则t时刻和 时刻振子运动的加速度一定大小相等
B.若 ,则t时刻和 时刻弹簧的形变量一定相等
C.若t时刻和 时刻振子运动位移的大小相等,方向相反,则 一定等于 的奇数倍
D.若t时刻和 时刻振子运动速度的大小相等,方向相同,则 一定等于 的整数倍
16.如图甲为竖直弹簧振子,物体在A、B之间做简谐运动,O点为平衡位置,A点为弹簧的原长位置,从振子经过A点时开始计时,振动图象如图乙所示,下列说法正确的是
(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横作标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知 , ,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________(填字母代号).
23.甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度.
甲组同学采用图甲所示的实验装置.该组同学先测量出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g=____________(用所测物理量表示).在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值_________.(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示.将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线.由图丙可知,该单摆的周期T=___________s.在多次改变摆线长度测量后,根据实验数据,利用计算机作出 (周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程 .由此可以得出当地的重力加速度g=___________ .(取 ,结果保留3位有效数字)
24.实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。
(1)实验前他们导出了重力加速度的表达式 ,对于此式的理解,
同学甲:T一定时,g与L成正比
同学乙:L一定时,g与T2成反比
同学丙:L变化时,T2是不变的
同学丁:L变化时,L与T2的比值是定值
其中观点正确的是_______同学(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。
A. B.
C. D.
20.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,可行的是( )
A.适当加长摆线
B.质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的
C.单摆偏离平衡位置的角度要适当大一些
D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期
二、机械振动 实验题
E.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动
14.一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示,由图可知( )
A.频率是2Hz
B.振幅是5cm
C.t=1.7s时的加速度为正,速度为负
D.t=0.5s时,质点所受合外力为零
E.t=0.5s时回复力的功率为零
15.一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T,则
A.t=1s时,振子加速度最大
B.t=2s时,弹簧弹性势能最大
C.t=1s和t=2s两个时刻,弹簧弹性势能相等
D.t=3s时,振子经过O点向上运动
E.t=4s时,振子加速度大小为g
17.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,下列说法中正确的是( )
《机械振动》单元测试题含答案
一、机械振动选择题
1.如图(甲)所示,小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动,其振动图象如图(乙)所示,以下说法正确的是()
A.t1时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最小
B.t2时刻小球速度最大,轨道对它的支持力最小
C.t3时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最大
D.纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.5×10-4cos50πt(m)
6.如图所示,固定的光滑圆弧形轨道半径R=0.2m,B是轨道的最低点,在轨道上的A点(弧 所对的圆心角小于10°)和轨道的圆心O处各有一可视为质点的静止小球,若将它们同时由静止开始释放,则( )
A.两小球同时到达B点
B.A点释放的小球先到达B点
由图象求出的重力加速度g=________m/s2(取π2=9.87),测量值相比真实值________。(选填“偏大”“偏小”或“不变”))
22.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素.
(1)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________(填字母代号).
B.C和A相碰后立即减速向下运动
C.B对地面的最大弹力为5.5mg
D.若C物体从更高的位置释放,碰后粘在一起向下运动速度最大的位置会更低
12.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x=Asinωt,振动图象如图所示,则( )
A.弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同
B.简谐运动的频率为 Hz
C.第3 s末,弹簧振子的位移大小为 A
D.t4时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最大
2.如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像,以下说法正确的是()
A.甲、乙的振幅各为2 m和1 m
B.若甲、乙为两个弹簧振子,则所受回复力最大值之比为F甲∶F乙=2∶1
C.乙振动的表达式为x=sin t(cm)
D.t=2s时,甲的速度为零,乙的加速度达到最大值
4.如图所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从圆心A出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B到达最低点D,丙沿圆弧轨道从C点运动到D,且C点很靠近D点,如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是()
A.丙球最先到达D点,乙球最后到达D点
21.某同学做“用单摆测重力加速度”实验。
①用游标卡尺测量摆球直径d,把摆球用细线悬挂在铁架台上,用米尺测量出悬线长度l。某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示,则摆球直径为d=______cm。
②在小钢球某次通过平衡位置时开始计时,并将这次通过平衡位置时记为0,数出以后小钢球通过平衡位置的次数为n,用停表记下所用的时间为t。请用上面的测量数据计算重力加速度的表达式为g=____________。
在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值______。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
③理论上测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2-l图象,T2-l图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图
造成图象不过坐标原点的原因可能是________。
10.图(甲)所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图(乙)为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是( )
A.在t0.2s时,弹簧振子可能运动到B位置
B.在t0.1s与t0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同
C.从t0到t0.2s的时间内,弹簧振子的动能持续地增加
D.在t0.2s与t0.6s两个时刻,弹簧振子的加速度相同