高中物理選修一《機(jī)械振動(dòng)》測試題(含答案解析)

一、選擇題如下圖為一個(gè)單擺在地面上做受迫振動(dòng)的共振曲線〔振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率f的關(guān)系〕，則〔 〕此單擺的固有周期約為2sB．此單擺的擺長約為2mC．假設(shè)擺長增大，單擺的固有頻率增大D．假設(shè)擺長增大，共振曲線的峰將右移如下圖，一根用絕緣材料制成的勁度系數(shù)為k的輕彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球相連，靜止在光滑絕緣的水平面上，在施加一個(gè)場強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場后，小球開頭做簡諧運(yùn)動(dòng)，那么〔 〕小球完成一次全振動(dòng)的過程電場力沖量等于零2qE小球到達(dá)最右端時(shí)，彈簧的形變量為k2qE小球做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為k運(yùn)動(dòng)過程中小球的電勢能和彈簧的彈性勢能的總量不變?nèi)缦聢D為單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線，以下說法正確的選項(xiàng)是〔 〕假設(shè)兩次受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)展，且擺長相等，則圖線II是月球上的單擺共振曲線B．假設(shè)兩次受迫振動(dòng)均在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)展的，則兩次擺長之比為llB1 2

4:25C．假設(shè)圖線I的擺長約為1m，則圖線I是在地球外表上完成的DII假設(shè)是在地球外表上完成的，則該擺擺長約為1m一個(gè)彈簧振子在水平方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為T，則〔 〕t時(shí)刻和tt時(shí)刻振子位移大小相等、方向一樣，則tT整數(shù)倍t時(shí)刻和T

時(shí)刻振子速度大小相等、方向相反，則t

T2整數(shù)倍假設(shè)t假設(shè)t

2t時(shí)刻和tt時(shí)刻振子的速度大小肯定相等T2t時(shí)刻和tt時(shí)刻彈簧的長度肯定相等把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩，如下圖。不開電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成20次全振動(dòng)用15s，在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是50r/min。增大電動(dòng)偏心輪電壓可使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法可行的是〔 〕①降低輸入電壓②提高輸入電壓③增加篩子質(zhì)量④減小篩子質(zhì)量A．①③ B．①④ C．②③ D．②④6．以下說法中不正確的選項(xiàng)是( )將單擺從地球赤道移到南(北)極,振動(dòng)頻率將變大B．將單擺從地面移至距地面高度為地球半徑的高度時(shí),則其振動(dòng)周期將變到原來的2倍C．將單擺移至繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星中,其振動(dòng)頻率將不變D．在擺角很小的狀況下,將單擺的振幅增大或減小,單擺的振動(dòng)周期保持不變振動(dòng)的單擺小球通過平衡位置時(shí)，關(guān)于小球受到的回復(fù)力、合力及加速度的說法中正確的選項(xiàng)是( )A．回復(fù)力為零，合力也為零B．回復(fù)力不為零，方向沿軌跡的切線C．合力不為零，方向沿軌跡的切線D．合力不為零，加速度不為零，方向指向懸點(diǎn)8．讀下表：0

T/2

3T/4 T甲 零 正向最大 零 負(fù)向最大 零乙 零丙 正向最大丁 負(fù)向最大

負(fù)向最大零零

零負(fù)向最大正向最大

正向最大零零

零正向最大負(fù)向最大假設(shè)表中給出的是做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體的位移x或速度與時(shí)刻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，T是振動(dòng)周期，則以下選項(xiàng)中正確的選項(xiàng)是〔〕xvxvxvxv如下圖為單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線，則以下說法不正確的選項(xiàng)是〔〕A．假設(shè)兩次受迫振動(dòng)分別在月球和地球上進(jìn)展，且擺長一樣，則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B．假設(shè)兩次受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)展，則兩次擺長之比llB1 2

25:4C．圖線Ⅱ假設(shè)是在地球上完成的，則該擺擺長約為1mD．假設(shè)擺長均為1m，則圖線Ⅰ是在地球上完成的laOO點(diǎn)34l的O

處有一固定細(xì)鐵釘．將小球向右拉開，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度〔約為2°〕后由靜止釋放，并從釋放時(shí)開頭計(jì)時(shí)．當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí)，細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃酰O(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x，向右為正．以下圖像中，能描述小球在開頭一個(gè)周期內(nèi)的x-t關(guān)系的是 ．A． B．C．D．一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如下圖，彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，則( )圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子所受的回復(fù)力大小為5N，方向指向x軸的負(fù)方向圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子的速度方向指向x軸的負(fù)方向0～4s1.75次全振動(dòng)0～4s3.5cm某在x軸上做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移一時(shí)間圖象如下圖，以下說法中正確的選項(xiàng)是4cm簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為0.3sC．位移一時(shí)間圖象就是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡DAx軸正方向一根自由長度為10cm的輕彈簧，下端固定，上端連一個(gè)質(zhì)量為mPP上再放一個(gè)質(zhì)量也是m的物塊Q．系統(tǒng)靜止后，系統(tǒng)靜止后，彈簧長度為6cm，如下圖．假設(shè)快速向上移去QP將在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)．此后，彈簧的最大長度是〔〕A．8cm B．9cm C．10cm D．11cm如下圖，彈簧的一端固定，另一端與質(zhì)量為m2

B相連，質(zhì)量為m1

ABm2

2m1

AB兩物體一起在光滑水平面上的NN之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)ABO是平衡位置．當(dāng)兩物體運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，彈簧的彈EpN運(yùn)動(dòng)到OA所做的功等于〔〕E1EpA．Ep B．2p

C．1E3 p

1ED．4 pE如圖甲所示，一個(gè)單擺做小角度搖擺，從某次擺球由左向右通過平衡位置時(shí)開頭計(jì)xt變化的圖象如圖乙所示．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．對(duì)于這個(gè)單擺的振動(dòng)過程，以下說法中不正確的選項(xiàng)是〔〕單擺的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為x8sint)cm1.0m從t2.5s到t3.0s的過程中，擺球的重力勢能漸漸增大從t2.5s到t3.0s的過程中，擺球所受回復(fù)力漸漸減小二、填空題如下圖的彈簧振子，O點(diǎn)為它的平衡位置，當(dāng)振子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，振子離開平衡位置的位移是 〔選填“OC”“AC”或“CO”〕，從A點(diǎn)直接運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，振子位移變 〔選填“小”或“大”〕，速度變 〔選填“小”或“大”〕。x軸做簡諧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x10sin2

t(cm)。t0時(shí)，質(zhì)T T 點(diǎn)的位移為10cm；t0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為5 2cm。則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初相值為 ，最大周期值為 。如圖為一單擺的共振曲線。由圖可知該單擺共振時(shí)的振幅為 cm；該單擺的固有周期為 s。某人從電視屏幕上觀看?？吭谀承乔蛏系挠钪骘w船，看到飛船上擺長0.5m的單擺在30s內(nèi)往復(fù)搖擺了15次，則該星球外表上的重力加速度是 。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如下圖，由圖象可知，振幅為 米，振動(dòng)周期為 秒，振動(dòng)頻率為 赫茲。振動(dòng)圖象反映了做振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的 和 的函數(shù)關(guān)系；其中橫坐標(biāo)表示 ，縱坐標(biāo)表示 ，簡諧振動(dòng)的圖象是一條 曲線。單擺可以測量地球的重力加速度g，假設(shè)擺線長為L，擺球直徑為D，周期為T，其重力加速度g= 。利用單擺的等時(shí)搖擺，人們制成了擺鐘。假設(shè)地球上標(biāo)準(zhǔn)鐘秒針轉(zhuǎn)一周用時(shí)60s，將該鐘拿到月球上時(shí)，秒針轉(zhuǎn)一周與地球上 s時(shí)間一樣〔g地=6g 〕。月處于同一地點(diǎn)的兩個(gè)單擺，當(dāng)A擺完成全振動(dòng)次數(shù)N1的時(shí)間內(nèi)，B擺剛好完成全振動(dòng)次數(shù)N2，則兩擺的周期之比為 ，擺長之比為 ．振動(dòng)的“回復(fù)力”是按力的 命名的，彈簧振子的回復(fù)力是由 供給的，單擺的回復(fù)力是由 供給的．如下圖是用來測量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖。在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為100Hz、80Hz、60Hz、40Hz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，覺察b鋼片振幅最大，則a、b、c、d此時(shí)振動(dòng)頻率為 機(jī)轉(zhuǎn)速為 r/min。有一單擺，其擺長l=1.02m，擺球的質(zhì)量m=0.10kg，單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺振動(dòng)30次用的時(shí)間t=60.8s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁?m/s2〔結(jié)果保存三位有效數(shù)字〕；假設(shè)將這個(gè)擺改為秒擺，擺長應(yīng) 〔填寫“縮短”“增長”〕，轉(zhuǎn)變量為 m。三、解答題一較長的彈簧兩端拴著質(zhì)量分別為m1m2m2放于水平面上，緩緩向m1往下壓，如下圖。m1FF后m1m2拉得跳離桌面，F(xiàn)至少為多大？M，沿其中軸線用兩根輕彈簧拴一質(zhì)量為m的小球，上、下兩彈簧的勁度系數(shù)均為k，原來三角架靜止在水平面上?，F(xiàn)使小球做上下振動(dòng)，振動(dòng)過程中覺察三角架對(duì)水平面的壓力最小為零但不離開地面，求：(1)三角架對(duì)水平面的壓力為零時(shí)小球的瞬時(shí)加速度；(2)小球做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅