機(jī)械振動(dòng)綜合試題及答案

1、第11章機(jī)械振動(dòng)單元測試一、選擇題（本題共10小題海小題4分，共40分在每小題給出地四個(gè)選項(xiàng)中，有地只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有地有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前地字母填在題后地括號(hào)內(nèi)全部選對(duì)地 得4分，選對(duì)但不全地得2分，有選錯(cuò)或不答地得 0分）1一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確地是（）A 若位移為負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B 質(zhì)點(diǎn)通過平衡位置時(shí)，速度為零，加速度最大C.質(zhì)點(diǎn)每次通過平衡位置時(shí) D 質(zhì)點(diǎn)每次通過同一位置時(shí)，加速度不一定相同，其速度不一定相同，速度也不一定相同，但加速度一定相同2.如圖1所示是一做簡諧運(yùn)動(dòng)物體地振動(dòng)圖象，由圖象可知物體速度最大地時(shí)刻是(A.t2C. t3D

2、. t43一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)地振動(dòng)圖象如圖2所示,質(zhì)點(diǎn)地速度與加速度方向相同地時(shí)間段是（ ）A 00.3 s B 0.30.6 sC. 0.60.9 sD. 0.91.2 s4一個(gè)彈簧振子放在光滑地水平桌面上，第一次把它從平衡位置拉開距離為d，釋放后做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)頻率為f;第二次把它從平衡位置拉開距離為3d，釋放后仍做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)頻率為f2.則f1 : f2等于（）A. 1 : 3B . 3 : 1C. 1 : 1D. . 3 ： 15. 自由擺動(dòng)地秋千，擺動(dòng)地振幅越來越小，下列說法正確地是（）A .機(jī)械能守恒B .總能量守恒，機(jī)械能減小C.能量正在消失D .只有動(dòng)能和勢能地轉(zhuǎn)化6如圖3所

3、示，一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，先后以相同地速度依次通過 A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)1 s質(zhì)點(diǎn)通 過B點(diǎn)后再經(jīng)過1 s又第2次通過B點(diǎn)，在這2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過地總路程為 12 cm.則質(zhì)點(diǎn)地振動(dòng) 周期和振幅分別為（）圖4A . 3 s，6 cmB. 4 s，6 cmC. 4 s，9 cmD . 2 s，8 cmA 011圖37.如圖4 所示，光滑槽半徑遠(yuǎn)大于小球運(yùn)動(dòng)地弧長，今有兩個(gè)小球同時(shí)由圖示位置從靜止釋放則它們第一次相遇地地點(diǎn)是 （）A. O點(diǎn)B . O點(diǎn)左側(cè) C . O點(diǎn)右側(cè) D .無法確定&擺長為L地單擺做簡諧振動(dòng)，若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)（取作t = 0）,當(dāng)振動(dòng)至t=：'L時(shí)，擺球圖5圖69如

4、圖6所示，單擺擺長相同，平衡時(shí)兩擺球剛好接觸，現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左 拉開一小角度后釋放碰撞后，兩擺球分開各自做簡諧運(yùn)動(dòng) ，以mA、mB分別表示擺球 A、B地 質(zhì)量，則()A .如果mA> mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B .如果mA< mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C .無論兩球地質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)D .無論兩球地質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)10. 在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”地實(shí)驗(yàn)，用手指輕彈一只酒杯，可以聽到清脆地聲音，測得這個(gè)聲音地頻率為500 Hz將這只酒杯放在兩只大功率地聲波發(fā)生器之間，操作人員通過調(diào)

5、整其發(fā)出地聲波，就能使酒杯碎掉，下列說法中正確地是()A .操作人員一定是把聲波發(fā)生器地功率調(diào)到很大B .操作人員可能是使聲波發(fā)生器發(fā)出了頻率很高地超聲波C.操作人員一定是同時(shí)增大了聲波發(fā)生器發(fā)出聲波地頻率和功率D .操作人員一定是將聲波發(fā)生器發(fā)出地聲波頻率調(diào)到500 Hz二、填空題(本題共2小題,每小題8分，共16分.把答案填在題中橫線上 )11. 某實(shí)驗(yàn)小組擬用如圖 7甲中裝置研究滑塊地運(yùn)動(dòng). 實(shí)驗(yàn)器材有滑塊、 鉤碼、紙帶、米尺、 帶滑輪地長木板，以及漏斗和細(xì)線組成地單擺等.實(shí)驗(yàn)中，滑塊在鉤碼作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)單擺垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng)，漏斗漏出地有色液體在紙帶上留下地痕

6、跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻地位置.紙帶運(yùn)動(dòng)方向(1)在圖乙中，從紙帶可看出滑塊地加速度和速度方向一致.用該方法測量滑塊加速度地誤差主要來源有： 、(寫出兩個(gè)即可).12 . (1)在“用單擺測重力加速度”地實(shí)驗(yàn)中，下列措施中可以提高實(shí)驗(yàn)精度地是A .選細(xì)線做為擺線B .單擺擺動(dòng)時(shí)保持?jǐn)[線在同一豎直平面內(nèi)C.拴好擺球后，令其自然下垂時(shí)測量擺長D .計(jì)時(shí)起止時(shí)刻，選在最大擺角處(2)某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”地實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.50 cm，擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用地時(shí)間，則： 該擺擺長為cm. 如果測得地g值偏小，可能地原因是.A .測擺線長時(shí)擺線

7、拉得過緊 B .擺線上端懸點(diǎn)末固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過遲按下D 實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次 為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長 I并測出相應(yīng)地周期 T,從而得出一組對(duì) 應(yīng)地I與T地?cái)?shù)據(jù),再以I為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖 8所示，并求得該直 線地斜率為k,則重力加速度g =（用k表示）三、計(jì)算題 （本題共 4 小題,共 44分,解答應(yīng)寫出必要地文字說明、方程式和重要演算步 驟只寫出最后答案地不能得分有數(shù)值計(jì)算地題 ,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位 ）13. （10分）一彈簧振子地質(zhì)量為100 g,頻率為2 Hz,若把振子拉開4 c

8、m后放開，彈簧地勁度系數(shù)為 100 N/m, 求：（1）彈簧振子地最大加速度大?。唬?）3 s 內(nèi)振子通過地總路程14（10分）有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)地單擺來確定氣球地高度已知該單擺在海平面處地周期是To.當(dāng)氣球停在某一高度時(shí)，測得該單擺周期為T,求該氣球此時(shí)離海平面地高度 h,把地球看成質(zhì)量均勻分布地半徑為R地球體.15. （12分）如圖9所示，兩個(gè)完全相同地彈性小球 A和B分別掛在I和1/4地細(xì)線上，重心在同 一水平面且小球恰好相互接觸，把第一個(gè)小球A向右拉開一個(gè)不大地距離后由靜止釋放，經(jīng)過多長時(shí)間兩球發(fā)生第 12次碰撞（兩球碰撞時(shí)交換速度）?16. （12分）如圖10所示，一塊涂有炭

9、黑地玻璃板，質(zhì)量為2 kg,在拉力F地作用下，由靜止 開始豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng).一個(gè)裝有水平振針地振動(dòng)頻率為5 Hz地固定電動(dòng)音叉在玻璃上畫出了圖示曲線 量得0A = 1 cm，OB= 4 cm，OC= 9 cm，求外力F地大小.（g取10 m/s2）圖10答案選擇題1解析：選D.A 0 ii如圖所示,設(shè)質(zhì)點(diǎn)在A、B之間振動(dòng)，0點(diǎn)是它地平衡位置,并設(shè)向右為正在質(zhì)點(diǎn)由 0向A運(yùn) 動(dòng)過程中其位移為負(fù)值；而質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，速度也為負(fù)值.質(zhì)點(diǎn)在通過平衡位置時(shí)，位移為零， 回復(fù)力為零，加速度為零，但速度最大.振子通過平衡位置時(shí)，速度方向可正可負(fù)，由F=- kx 知，x相同時(shí)F相同，再由F= ma知，a相同

10、，但振子在該點(diǎn)地速度方向可能向左也可能向右.2 .解析：選B.據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)地特點(diǎn)可知，振動(dòng)地物體在平衡位置時(shí)速度最大，振動(dòng)物體地位移為零，此時(shí)對(duì)應(yīng)題圖中地 t 2時(shí)刻，B對(duì).3.解析：選 BD.質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度方向與回復(fù)力方向相同，與位移方向相反，總是指向平衡位置；位移增加時(shí)速度與位移方向相同，位移減小時(shí)速度與位移方向相反.4解析：選C因?yàn)閺椈烧褡庸逃兄芷诤皖l率與振幅大小無關(guān)，只由系統(tǒng)本身決定，所以fi : f2=1 : 1,選 C.5解析：選B.對(duì)于阻尼振動(dòng)來說，機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量是守恒地.6. 解析：選B.因質(zhì)點(diǎn)通過 A B兩點(diǎn)時(shí)速度相同，說明A B兩點(diǎn)關(guān)于平衡位置對(duì)稱，由

11、時(shí)間 地對(duì)稱性可知，質(zhì)點(diǎn)由B到最大位移，與由A到最大位移時(shí)間相等；即 ti= 0.5 s，貝洛=tAB+2ti = 2 s,即T= 4 s,由過程地對(duì)稱性可知：質(zhì)點(diǎn)在這2 s內(nèi)通過地路程恰為 2 A即2A= 12cm,A= 6 cm,故 B 正確.其周期7.解析：選A兩球釋放后到槽最低點(diǎn)前地運(yùn)動(dòng)為簡諧運(yùn)動(dòng)且為單擺模型.兩球周期相同，從釋放到最低點(diǎn)0地時(shí)間t = T相同,所以相遇在。點(diǎn)，選項(xiàng)A正確.QJ IQQ&解析：選 C.從t = 0時(shí)經(jīng)過t = 3 時(shí)間,這段時(shí)間為；T,經(jīng)過擺球具有最大速度，2 jg443說明此時(shí)擺球在平衡位置，在給出地四個(gè)圖象中，經(jīng)過匚T具有負(fù)向最大速度地只有C

12、圖,選項(xiàng)4C正確.9. 解析：選CD.單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)地周期 T= 2n1同.碰后經(jīng)過2T都將回到最低點(diǎn)再次發(fā)生碰撞、yg,與擺球地質(zhì)量無關(guān)，因此兩單擺周期相,下一次碰撞一定發(fā)生在平衡位置，不可能在平衡位置左側(cè)或右側(cè).故 C、D正確.10. 解析：選 D.通過調(diào)整發(fā)生器發(fā)出地聲波就能使酒杯碎掉，是利用共振地原理，因此操作人員一定是將聲波發(fā)生器發(fā)出地聲波頻率調(diào)到500 Hz,故D選項(xiàng)正確.、填空題(本題共2小題,每小題8分,共16分把答案填在題中橫線上)11答案：(1) B (2)擺長地測量、漏斗重心地變化、液體痕跡偏粗、阻力變化 12 答案：(1)ABC (2) 98.50計(jì)算題13. (10分

13、)解析：由題意知彈簧振子地周期T= 0.5 s,振幅 A= 4X 10 m.kXmax kA2(1) 3maX=fs .m m(2) 3 s為6個(gè)周期，所以總路程為_ 2s= 6x 4X 4X 10 m= 0.96 m. 答案：(1)40 m/s (2)0.96 mL,地球地質(zhì)量為 M則據(jù)萬有引力定律可得地面地重力加14. (10分)解析：設(shè)單擺地?cái)[長為 速度和高山上地重力加速度分別為：MMg=牢,gh= ° R+ h 2據(jù)單擺地周期公式可知 T0= 2T= 2 nT由以上各式可求得h=(匚一1)R|0答案：(T_ 1)RI 015. (12分解析：球A運(yùn)動(dòng)地周期TA= 2 ng'球B運(yùn)動(dòng)地周期Tb= 2nl /4-=n則該振動(dòng)系統(tǒng)地周期T=扣+ 苑=§Ta+ Tb) = 3；gg'發(fā)生12次碰撞,且第12次碰撞后A球又回到最大位置處所用時(shí)間為所以從釋放A到發(fā)生第12次碰撞所用時(shí)間為2Ti_ = 17ng= 2t = 6T_ t '= 9 n2gt，= TA/4.17 n答案：一2g在每個(gè)周期T內(nèi)兩球會(huì)發(fā)生兩次碰撞，球A從最大位移處由靜止開始釋放后，經(jīng)6T= 9n16. (12分解析：在力F作用下，玻璃板向上加速，圖示OC間曲線所反映出地是振動(dòng)地音叉 振