第二章 機(jī)械振動(dòng) 單元練習(xí)（Word版含答案）

1、2022春物理人教（2019）選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)練習(xí)含答案人教（2019）選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)一、選擇題。1、下列說(shuō)法中正確的是（）A. 一彈簧連接一物體沿水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則該物體做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng) B.若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的 速度減為原來(lái)的;，則單擺振動(dòng)的頻率將不變，振幅變小C.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，速度一定相同D.單擺在周期性的外力作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則外力的頻率越大，單擺的振幅越 大2、一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）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(guò)平

2、衡位置時(shí)，速度為零，加速度最大C.質(zhì)點(diǎn)每次通過(guò)平衡位置時(shí)，加速度不一定相同，速度也一定相同D.質(zhì)點(diǎn)每次通過(guò)同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同3、一振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn).t=0時(shí)振子的位移為-0.1 m, t= 1 s時(shí)位移為0.1 m,則（ ）2A.若振幅為（）.1 m,振子的周期可能為：s4B.若振幅為0.1m,振子的周期可能為力sC.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為4 sD.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為6 s4、一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次具有相同的動(dòng)能時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A. 一定具有相同的勢(shì)能B. 一定具有相同的速度C. 一定具有相同的加速

3、度 D. 一定具有相同的位移5、單擺的振動(dòng)周期在發(fā)生下述哪些情況中增大（）A.擺球質(zhì)量增大B.擺長(zhǎng)減小因?yàn)樽畹忘c(diǎn)的位置石塊速度最大，相同的視覺(jué)距離誤差，引起的時(shí)間誤差較小, 則周期測(cè)量比較準(zhǔn)確.根據(jù)單擺的周期公式T=2tt|,得：g=.該同學(xué)用0M的長(zhǎng)1作為擺長(zhǎng), 擺長(zhǎng)偏小，根據(jù)上述表達(dá)式得知，g的測(cè)量值偏小.設(shè)擺線的結(jié)點(diǎn)到大理石塊質(zhì)心的距離為r,則根據(jù)單擺的周期公式T=2tvJa/h +r/b+r mz,、4兀2。2h)得：Ti=27Clt T2=2ta/,聯(lián)立解得：g= Tj_T/o三、計(jì)算類題。15、如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像.根據(jù)圖像中的信息，回答下列問(wèn) 題.(1)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平

4、衡位置的最大距離有多大？(2)質(zhì)點(diǎn)在10 s末和20 s末的位移各是多少？(3)質(zhì)點(diǎn)在15 s和25 s時(shí)各向什么方向運(yùn)動(dòng)？(4)質(zhì)點(diǎn)在前30 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是多少？【答案】(1)20cm 20cm 0(3)負(fù)方向 負(fù)方向 (4)60cm解析：(1)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大距離等于質(zhì)點(diǎn)的最大位移的大小，由題圖看 出,此距離為20 cm.(2)質(zhì)點(diǎn)在10 s末的位移Xi =20 cm,20 s末的位移X2=0.(3)15 s末質(zhì)點(diǎn)位移為正，15 s后的一段時(shí)間，位移逐漸減小，故質(zhì)點(diǎn)在15s末向 負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，同理可知，25 s末質(zhì)點(diǎn)也向負(fù)方向運(yùn)動(dòng).(4)前30 s質(zhì)點(diǎn)先是由平衡位置沿正方向振動(dòng)了 2

5、0 cm, 乂返回平衡位置，最后又 到達(dá)負(fù)方向20 cm處，故30 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總路程為60 cm.16、如圖所示，一個(gè)輕彈簧與一個(gè)質(zhì)量為m = 0.5 kg的小球所構(gòu)成的彈簧振子放 在光滑金屬桿上，己知該彈簧的勁度系數(shù)k = 200N/m, O點(diǎn)是彈簧振子靜止時(shí) 的位置，今將振子向右拉10 cm到A點(diǎn)，此時(shí)外力對(duì)彈簧振子做功為1 J,然后 由靜止釋放，則它在A、B之間運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他阻力，求：振子在哪點(diǎn)的速度最大？最大速度為多少？振子在A點(diǎn)的位移.(3)振子在B點(diǎn)的加速度.【答案】(1)0點(diǎn)2m/s (2)l()cm,方向由O指向A(3)40 m/s2,方向由B指向O解析：(1)由于彈贊振子在運(yùn)

6、動(dòng)過(guò)程中滿足機(jī)械能守恒，故在平衡位置O點(diǎn)的速 度最大，由題意知：外力做的功轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的彈性勢(shì)能，該勢(shì)能乂全部轉(zhuǎn)化成振 子的動(dòng)能，即W=；mv2解得：v =解得：v =2X 10 5 m/s = 2 m/s.(2)振子在A點(diǎn)的位移大小為x=10cm,方向由O指向A.(3)由于振動(dòng)的振幅為10 cm,故在B點(diǎn)的位移大小是10 cm,即彈簧壓縮10 cm, 此時(shí)回復(fù)力的大小F=kx = 200X0.1 N = 20N,即振子所受到的合外力大小為20F 2()N,由牛頓第二定律得：a=m/s2=40m/s2,方向由B指向O.17、(計(jì)算題)如圖所示是用來(lái)測(cè)量各種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)的原理圖.在同一 鐵支

7、架MN上焊有固有頻率依次為80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四個(gè)鋼片a、 b、c、d.將M端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大.a u c a電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多大？(2)四個(gè)鋼片a、b、c、d的振動(dòng)頻率分別是多少？【答案】(l)6()r/s(2)60 Hz 60 Hz 60 Hz 60 Hz【解析】(l)b鋼片的振幅最大，此時(shí)可認(rèn)為b鋼片發(fā)生了共振，由共振發(fā)生的條 件可知f * = f囿，因此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為60 Hz,即轉(zhuǎn)速為60r/s.四個(gè)鋼片a、b、c、d都是做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)頻率與固有頻率無(wú)關(guān)，都等于 驅(qū)動(dòng)力的頻率，即都等于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率60 Hz。C.單擺由赤

8、道移到北極 D.單擺由海平面移到高山頂上 TOC o 1-5 h z 6、（雙選）如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，若t=（）時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)O點(diǎn) 向b運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）正方曳a ObA.質(zhì)點(diǎn)在0.7 s時(shí)，正在遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)在1.5 s時(shí)的位移最大1.21.4 s,質(zhì)點(diǎn)的位移在增大1.61.8 s,質(zhì)點(diǎn)的位移在增大7、把一彈簧振子的彈簧拉長(zhǎng)一些，然后由靜止釋放，0.5 s后振子經(jīng)過(guò)平衡位置, 則此彈簧振子的周期可能是（）A. 1 s B. 2 s C. （）.55 s D. 0.4 s8、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈贊振子，其質(zhì)量為m,最大速率為vo,若從某時(shí)刻算起，在 半個(gè)周期內(nèi)，合外

9、力（）A.做功一定為0 B.做功一定不為。C.做功一定是JmvWD.做功可能是。到之間的某一個(gè)值9、將秒擺的周期變?yōu)? s,下面哪些措施是正確的（）A.只將擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的;B.只將振幅變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C.只將擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍D.只將擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的16倍10、（雙選）鋪設(shè)鋼軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行 列車經(jīng)過(guò)軌端接縫處時(shí)，車輪都會(huì)受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所 以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊力做受迫振動(dòng).普通鋼軌長(zhǎng)為 12.6 m,列車固有振動(dòng)周期為0.315 s.下列說(shuō)法中正確的是（）A.列車的危險(xiǎn)速率為40 m/sB.列車過(guò)橋需要減速，是

10、為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C.列車運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的D.增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行11、如圖所示，一彈性小球被水平拋出，在兩個(gè)互相豎直平行的平面間運(yùn)動(dòng)，小 球落在地面之前的運(yùn)動(dòng)（）A.是機(jī)械振動(dòng)，但不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但不是機(jī)械振動(dòng)C.是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也是機(jī)械振動(dòng)D.不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也不是機(jī)械振動(dòng)12、關(guān)于振幅的各種說(shuō)法中，正確的是（）A.振幅是振子離開(kāi)平衡位置的最大距離B.位移是矢量，振幅是標(biāo)量，位移的大小等于振幅C.振幅等于振子運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度D.振幅越大，表示振動(dòng)越強(qiáng)，周期越長(zhǎng)二、填空含實(shí)驗(yàn)題。13、（實(shí)驗(yàn)選擇題）在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”的實(shí)驗(yàn).用手指輕彈

11、一只酒杯, 可以聽(tīng)到清脆的聲音，測(cè)得這聲音的頻率為500 Hz.將這只酒杯放在兩個(gè)大功率 的聲波發(fā)生器之間，操作人員通過(guò)調(diào)整其發(fā)生的聲波，就能使酒杯碎掉（如圖所 示）.下列說(shuō)法中正確的是（）A.操作人員一定是把聲波發(fā)生器的功率調(diào)到很大B.操作人員可能是使聲波發(fā)生器發(fā)出了頻率很高的超聲波C.操作人員一定是同時(shí)增大了聲波發(fā)生器發(fā)出聲波的頻率和功率D.操作人員只需將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調(diào)到500 Hz14、甲同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有合適的擺球，他找到了一塊長(zhǎng)為3 cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球.他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是:A.將石塊用細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M,將細(xì)線的上端固定于

12、0點(diǎn)(如圖所示)B.用刻度尺測(cè)量OM間細(xì)線的長(zhǎng)度I作為擺長(zhǎng)C.將石塊拉開(kāi)一個(gè)大約a=3()。的角度，然后由靜止釋放D.從石塊擺到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間3由T=去得出 周期(I)則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)誤的是.(2)若該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè) 量值比真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”).如果該同學(xué)改正了錯(cuò)誤，改變OM間細(xì)線的長(zhǎng)度做了 2次實(shí)驗(yàn)，記下每次相 應(yīng)的細(xì)線長(zhǎng)度h、L和周期Ti、T2,則由上述四個(gè)量得到重力加速度g的表達(dá)式 是.三、計(jì)算類題。15、如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像.根據(jù)圖像中的信息，回答下列問(wèn) 題.(1)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)

13、平衡位置的最大距離有多大？(2)質(zhì)點(diǎn)在10 s末和20 s末的位移各是多少？(3)質(zhì)點(diǎn)在15 s和25 s時(shí)各向什么方向運(yùn)動(dòng)？(4)質(zhì)點(diǎn)在前30 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是多少？16、如圖所示，一個(gè)輕彈簧與一個(gè)質(zhì)量為m=0.5 kg的小球所構(gòu)成的彈簧振子放 在光滑金屬桿上，已知該彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m, O點(diǎn)是彈簧振子靜止時(shí) 的位置，今將振子向右拉10cm到A點(diǎn)，此時(shí)外力對(duì)彈簧振子做功為1J,然后 由靜止釋放，則它在A、B之間運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他阻力，求：(1)振子在哪點(diǎn)的速度最大？最大速度為多少？振子在A點(diǎn)的位移.(3)振子在B點(diǎn)的加速度.F 20N,由牛頓第二定律得：a=-=5-5 m/s2=40

14、m/s2,方向由B指向O.17、(計(jì)算題)如圖所示是用來(lái)測(cè)量各種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)的原理圖.在同一 鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四個(gè)鋼片a、 b、c、d.將M端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大.a u c a(1)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多大？(2)四個(gè)鋼片a、b、c、d的振動(dòng)頻率分別是多少?2022春物理人教(2019)選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)練習(xí)含答案人教(2019)選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)一、選擇題。1、下列說(shuō)法中正確的是()A. 一彈簧連接一物體沿水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則該物體做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球

15、的質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的 速度減為原來(lái)的；，則單擺振動(dòng)的頻率將不變，振幅變小C.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，速度一定相同D.單擺在周期性的外力作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則外力的頻率越大，單擺的振幅越 大【答案】B2、一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）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(guò)平衡位置時(shí)，速度為零，加速度最大C.質(zhì)點(diǎn)每次通過(guò)平衡位置時(shí)，加速度不一定相同，速度也一定相同D.質(zhì)點(diǎn)每次通過(guò)同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同【答案】D3、一振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn).t=0時(shí)振子的位移為一0.1m, t=

16、l s時(shí)位移為0.1 m,則（）9A.若振幅為0.1m,振子的周期可能為9 s4B.若振幅為0.1 m,振子的周期可能為5sC.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為4 sD.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為6 s【答案】AD4、一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次具有相同的動(dòng)能時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A. 一定具有相同的勢(shì)能 B. 一定具有相同的速度C. 一定具有相同的加速度 D. 一定具有相同的位移【答案】A5、單擺的振動(dòng)周期在發(fā)生下述哪些情況中增大（）A.擺球質(zhì)量增大B.擺長(zhǎng)減小C.單擺由赤道移到北極 D.單擺由海平面移到高山頂上【答案】D6、（雙選）如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，若t=0時(shí)

17、，質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)O點(diǎn) 向b運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）正方曳-aObA.質(zhì)點(diǎn)在0.7 s時(shí)，正在遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)在1.5 s時(shí)的位移最大1.21.4s,質(zhì)點(diǎn)的位移在增大1.61.8 s,質(zhì)點(diǎn)的位移在增大【答案】BC7、把一彈簧振子的彈簧拉長(zhǎng)一些，然后由靜止釋放，0.5 s后振子經(jīng)過(guò)平衡位置, 則此彈簧振子的周期可能是（）A. 1 s B. 2s C. （）.55 s D. 0.4s【答案】BD8、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其質(zhì)量為m,最大速率為vo,若從某時(shí)刻算起，在 半個(gè)周期內(nèi)，合外力（）A.做功一定為0 B.做功一定不為0C.做功一定是gmvWD.做功可能是0至礙mv3之間的某一個(gè)值【答案

18、】A9、將秒擺的周期變?yōu)? s,下面哪些措施是正確的（）A.只將擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的;B.只將振幅變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C.只將擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍 D.只將擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的16倍【答案】C10、（雙選）鋪設(shè)鋼軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行 列車經(jīng)過(guò)軌端接縫處時(shí)，車輪都會(huì)受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所 以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊力做受迫振動(dòng).普通鋼軌長(zhǎng)為 12.6 m,列車固有振動(dòng)周期為0.315 s.下列說(shuō)法中正確的是（）A.列車的危險(xiǎn)速率為40 m/sB.列車過(guò)橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C.列車運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的D.增加

19、鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行【答案】AD11、如圖所示，一彈性小球被水平拋出，在兩個(gè)互相豎直平行的平面間運(yùn)動(dòng)，小 球落在地面之前的運(yùn)動(dòng)（）A.是機(jī)械振動(dòng)，但不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但不是機(jī)械振動(dòng)C,是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也是機(jī)械振動(dòng)D.不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也不是機(jī)械振動(dòng)【答案】D12、關(guān)于振幅的各種說(shuō)法中，正確的是（）A.振幅是振子離開(kāi)平衡位置的最大距離B.位移是矢量，振幅是標(biāo)量，位移的大小等于振幅C.振幅等于振子運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度D.振幅越大，表示振動(dòng)越強(qiáng)，周期越長(zhǎng)【答案】A二、填空含實(shí)驗(yàn)題。13、（實(shí)驗(yàn)選擇題）在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”的實(shí)驗(yàn).用手指輕彈一只酒杯, 可以聽(tīng)到清脆的聲音，測(cè)得這聲音的頻率為500 Hz.將這只酒杯放在兩個(gè)大功率 的聲波發(fā)生