魯科物理選修34第1章機械振動同步測試

1、一、單項選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1彈簧振子做等幅振動，當振子每次經過同一位置時，不一定相等的物理量是()A速度B加速度C動能 D彈性勢能解析：選A.振子每次經過同一位置時，位移相同，彈性勢能相等、加速度相等、動能相等；而速度方向可相同，也可相反，故速度不一定相同2關于簡諧運動下列說法正確的是()A簡諧運動一定是水平方向的運動B所有的振動都可以看做是簡諧運動C物體做簡諧運動時一定可以得到正弦曲線形的軌跡線D只要滿足a，物體一定做簡諧運動解析：選D.物體做簡諧運動并不一定只在水平方向發(fā)生，各個方向都有可能發(fā)生，A錯簡諧運動是最簡單的振

2、動，B錯簡諧運動的軌跡并不是正弦曲線，C錯3(2011年臺州市高二期末)下列情況下，會使單擺周期變大的是()A減少單擺擺球的質量B增大單擺擺球的質量C將擺從赤道移到北極D將擺從地球移到月球上解析：選D.由單擺周期公式T2可知D項正確4一彈簧振子周期為2.4 s，當它從平衡位置向右運動1.9 s時，其運動情況是()A向右減速 B向右加速C向左減速 D向左加速解析：選B.如圖，由O向右到B用時0.6 s，由B到O再到A用時1.2 s即由O向B運動直到A用時1.8 s，再過0.1 s則在AO之間，并且由A向O運動，因而B項正確5一個做簡諧運動的單擺周期是1 s，以下說法錯誤的是()A擺長縮短為原來的

3、四分之一時，頻率是2 HzB擺球的質量減少到原來的四分之一時，周期是4 sC振幅減小為原來的四分之一時，周期是1 sD如果重力加速度減小為原來的時，頻率是0.5 Hz解析：選B.T2，T，T，與質量、振幅無關6一質點做簡諧運動的振動圖象如圖16所示，質點的速度與加速度方向相同的時間段是()圖16A00.6 s B0.30.6 sC0.60.9 s D0.61.2 s解析：選B.質點做簡諧運動時加速度方向與回復力方向相同，與位移方向相反，總是指向平衡位置；位移增加時速度與位移方向相同，位移減小時速度與位移方向相反7下表記錄了某受迫振動的振幅隨驅動力頻率變化的關系，若該振動系統(tǒng)的固有頻率為f固，則

4、()驅動力的頻率/Hz203040506070受迫振動的振幅/cm10.315.826.329.516.19.3A.f固50 HzB50 Hzf固60 HzC40 Hzf固50 HzD40 Hzf固60 Hz解析：選D.當驅動力的頻率等于受迫振動的固有頻率時，振幅最大由表中的數(shù)據(jù)可判斷，受迫振動振幅的最大值滿足16.1 cmAmax26.3 cm，所以固有頻率滿足40 Hzf固60 Hz，故只有D項正確8一個做簡諧運動的質點，它的振幅是4 cm，頻率是2.5 Hz，該質點從平衡位置開始經過2.5 s后，位移的大小和經過的路程為()A4 cm、10 cm B4 cm、100cmC0、24 cm

5、D0、100 cm解析：選B.質點的振動周期T0.4 s，故時間tT6T，所以2.5 s末質點在最大位移處，位移大小為4 cm，質點通過的路程為446cm100 cm，B正確9如圖17所示，物體放在輕質彈簧上，沿豎直方向在A、B之間做簡諧運動，在物體沿AB方向由D點運動到C點(D、C兩點未在圖上標出)的過程中，彈簧的彈性勢能減少了3.0 J，物體的重力勢能增加了1.0 J則有關這段過程以下說法中正確的是() 圖17A物體經過D點時的運動方向是指向平衡位置的B物體的動能增加了4.0 JCD點的位置一定在平衡位置以上D物體的運動方向可能是向下的解析：選A.物體在運動過程中受重力和彈簧的彈力作用，發(fā)

6、生動能與勢能(包括重力勢能和彈性勢能)的相互轉化，機械能守恒，由勢能變化知動能增加了2.0 J，說明速度變大，物塊向平衡位置運動由重力勢能增加，知物體運動的方向向上，即物體在位置D處的運動方向為向上指向平衡位置，故正確選項為A.10(2011年廈門一中高二期末)圖18甲是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置當盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上形成曲線顯示出沙擺的振動位移隨時間的變化關系已知木板被水平拉動的速度為0.20 m/s，圖乙所示的一段木板的長度為0.80 m，則這次實驗沙擺的擺長為(取g2)()圖18A0.56 m B0.65 mC1.00 m D2.25

7、 m解析：選C.沙擺的周期T2 s，又由單擺的周期公式T2得Lg1.00 m.11(2010年高考大綱全國卷改編)一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標原點t0時刻振子的位移x0.1 m；t s時刻x0.1 m；t4 s時刻x0.1 m下面列出了振子的振幅和周期幾組可能的值0.1 m， s0.1 m,8 s0.2 m， s0.2 m,8 s以下說法正確的是()A都可能 B都可能C都可能 D都可能解析：選C.在t s和t4 s兩時刻振子的位移相同當振幅為0.1 m時，時間差t是周期的整數(shù)倍，即(4) snT，當n1時T s，正確，錯；當振幅為0.2 m時，時間差t不是周期的整數(shù)倍，根據(jù)題意有(0)

8、 s(4) snT，當n0時T8 s正確錯12.如圖19所示，物體A置于物體B上，一輕質彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度范圍內，A和B一起在光滑水平面上做往復運動(不計空氣阻力)，并保持相對靜止則下列說法不正確的是() 圖19AA和B均做簡諧運動B作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比CB對A的靜摩擦力對A做功，A對B的靜摩擦力對B也做功DB對A的靜摩擦力始終對A做正功，而A對B的靜摩擦力始終對B做負功解析：選D.物體A、B保持相對靜止，整體在輕質彈簧作用下做簡諧運動，可等效為彈簧振子模型，A項說法正確，對A、B整體由牛頓第二定律得kx(mAmB)a；對A由牛頓第二定律得fmAa

9、，解得fxkx，B項說法正確；B對A的靜摩擦力(即A的回復力)始終指向平衡位置，所以在靠近平衡位置過程中，B對A的靜摩擦力做正功，在遠離平衡位置過程中，B對A的靜摩擦力做負功；A對B的靜摩擦力也做功，故C項說法正確，D項說法不正確二、非選擇題(本題共4小題，共40分按題目要求作答，解答題應寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(6分)某質點從平衡位置向右做簡諧運動，經0.1 s，速率第一次減小到0.5 m/s，又經0.2 s，速率第二次出現(xiàn)0.5 m/s，再經_s，速率第三次出現(xiàn)0.5 m/s.該質點的頻率是_Hz.解

10、析：如圖所示，設平衡位置為O，兩側最大位移分別為M、N.在O點右側速率為0.5 m/s的點為A，在O點左側速率為0.5 m/s的點為B，則A、B關于O點對稱由題意知，質點從O點到A點歷時0.1 s，從A點到M點又歷時0.1 s，則0.2 s，T0.8 s由運動的對稱性可知，質點在AOB的過程中經歷的時間為0.2 s質點的頻率為f1.25 Hz.答案：0.21.2514(9分)(1)在“探究單擺周期與擺長的關系”實驗中，兩位同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖110甲、乙所示測量方法正確的是_(選填“甲”或“乙”)圖110(2)實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄

11、振動次數(shù)，在擺球運動最低點的左、右兩側分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖111甲所示光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如圖111乙所示，則該單擺的振動周期為_若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進行實驗，則該單擺的周期將_(填“變大”、“不變”或“變小”)，圖乙中的t將_(填“變大”、“不變”或“變小”)圖111解析：(1)由游標卡尺的使用方法知，乙圖正確(2)小球擺動到最低點時，擋光使得光敏電阻阻值增大，從t1時刻開始，再經兩次擋光完成一個周期，故T2t0；擺長為擺線長加小球半徑，當小球直徑變大，則擺長增加，由周期公式T2

12、可知，周期變大；當小球直徑變大，擋光時間增加，即t變大答案：(1)乙(2)2t0變大變大15(11分)如圖112甲所示的彈簧振子，放在光滑有水平桌面上，O是平衡位置，彈簧振子在AB間做簡諧運動，AB間的距離為4 cm，已知A到B的最短時間為0.2 s.圖112(1)求彈簧振子做簡諧運動的振幅和周期；(2)若以向右為位移的正方向，當振子運動到B處開始計時，試寫出其振動的位移時間關系式，并畫出相應的振動圖象解析：(1)AB間距離的一半為振幅，即振幅A2 cm；A到B的最短時間為半個周期，即周期T0.4 s.(2)振動的角頻率5，該振動的位移時間關系式為x2sin(5t0)，由題意知當t0時，x2 cm，將其代入表達式，得0，即位移時間表達式為x2sin(5t) cm或(x2cos5t cm)；圖象如圖所示答案：(1)A2 cmT0.4 s(2)x2sin(5t) cm圖象見解析16(14分)(思維拓展題)一個在地球上做簡諧運動的單擺，其振動圖象如圖113甲所示，今將此單擺移至某一行星上，其簡諧運動圖象如圖乙所示若已知該行星的質量為地球質量的2倍，求：圖113(1)此單擺