北京市第四中學(xué)-《機(jī)械振動(dòng)》單元測(cè)試題(含答案)

北京市第四中學(xué)《機(jī)械振動(dòng)》單元測(cè)試題(含答案)一、機(jī)械振動(dòng)選擇題1．如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無(wú)初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開(kāi)始振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)穩(wěn)定后，下列說(shuō)法中正確的有（）A．各擺的振動(dòng)周期與a擺相同B．各擺的振動(dòng)周期不同，c擺的周期最長(zhǎng)C．各擺均做自由振動(dòng)D．各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大2．甲、乙兩單擺的振動(dòng)圖像如圖所示，由圖像可知A．甲、乙兩單擺的周期之比是3:2 B．甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比是2:3C．tb時(shí)刻甲、乙兩擺球的速度相同 D．ta時(shí)刻甲、乙兩單擺的擺角不等3．用圖甲所示的裝置可以測(cè)量物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，用裝有墨水的小漏斗和細(xì)線做成單擺，水平紙帶中央的虛線在單擺平衡位置的正下方。物體帶動(dòng)紙帶一起向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，讓單擺小幅度前后擺動(dòng)，于是在紙帶上留下如圖所示的徑跡。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)中獲得的紙帶的俯視圖，徑跡與中央虛線的交點(diǎn)分別為A、B、C、D，用刻度尺測(cè)出A、B間的距離為x1；C、D間的距離為x2。已知單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g，則此次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物體的加速度為（）A． B． C． D．4．如圖所示的彈簧振子在A、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，則下列說(shuō)法不正確的是（）A．振子的位移增大的過(guò)程中，彈力做負(fù)功B．振子的速度增大的過(guò)程中，彈力做正功C．振子的加速度增大的過(guò)程中，彈力做正功D．振子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)的過(guò)程中，彈力做的總功為零5．在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，可行的是（）A．適當(dāng)加長(zhǎng)擺線B．質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C．單擺偏離平衡位置的角度要適當(dāng)大一些D．當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期6．圖(甲)所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置、在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖(乙)為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象，由圖可知下列說(shuō)法中正確的是()A．在t0.2s時(shí)，彈簧振子可能運(yùn)動(dòng)到B位置B．在t0.1s與t0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度相同C．從t0到t0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的動(dòng)能持續(xù)地增加D．在t0.2s與t0.6s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的加速度相同7．如圖所示，物塊M與m疊放在一起，以O(shè)為平衡位置，在之間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，兩者始終保持相對(duì)靜止，取向右為正方向，其振動(dòng)的位移x隨時(shí)間t的變化圖像如圖，則下列說(shuō)法正確的是（）A．在時(shí)間內(nèi)，物塊m的速度和所受摩擦力都沿負(fù)方向，且都在增大B．從時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，接下來(lái)內(nèi)，兩物塊通過(guò)的路程為AC．在某段時(shí)間內(nèi)，兩物塊速度增大時(shí)，加速度可能增大，也可能減小D．兩物塊運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)，若輕輕取走m，則M的振幅不變8．如圖所示為某物體系統(tǒng)做受迫振動(dòng)的振幅A隨驅(qū)動(dòng)力頻率f的變化關(guān)系圖，則下列說(shuō)法正確的是A．物體系統(tǒng)的固有頻率為f0B．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為f0時(shí)，物體系統(tǒng)會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象C．物體系統(tǒng)振動(dòng)的頻率由驅(qū)動(dòng)力頻率和物體系統(tǒng)的固有頻率共同決定D．驅(qū)動(dòng)力頻率越大，物體系統(tǒng)的振幅越大9．如圖所示，在一條張緊的繩子上懸掛A、B、C三個(gè)單擺，擺長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，現(xiàn)將A拉起一較小角度后釋放，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，對(duì)釋放A之后較短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A．C的振幅比B的大 B．B和C的振幅相等C．B的周期為2π D．C的周期為2π10．如圖所示，物體A放置在物體B上，B與一輕彈簧相連，它們一起在光滑水平面上以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所能到達(dá)相對(duì)于O點(diǎn)的最大位移處分別為P點(diǎn)和Q點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)已知物體A的質(zhì)量為m，物體B的質(zhì)量為M，彈簧的勁度系數(shù)為k，系統(tǒng)的振動(dòng)周期為T，振幅為L(zhǎng)，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是A．物體B從P向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，A、B之間的摩擦力對(duì)A做正功B．物體B處于PO之間某位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間，物體B通過(guò)的路程一定為L(zhǎng)C．當(dāng)物體B的加速度為a時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過(guò)T時(shí)間，物體B的加速度仍為aD．當(dāng)物體B相對(duì)平衡位置的位移為x時(shí)，A、B間摩擦力的大小等于11．如圖所示，在水平地面上，有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A和B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量也為m的物體C從A的正上方一定高度處由靜止釋放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體B對(duì)地面的最小彈力為，則以下說(shuō)法正確的是（）A．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為2.5mg/kB．C和A相碰后立即減速向下運(yùn)動(dòng)C．B對(duì)地面的最大彈力為5.5mgD．若C物體從更高的位置釋放，碰后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)速度最大的位置會(huì)更低12．某彈簧振子做周期為T的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t時(shí)刻和t+Δt時(shí)刻速度相同，已知Δt<T，下列說(shuō)法正確的是A．t時(shí)刻和t+Δt時(shí)刻位移相同B．t時(shí)刻和t+Δt時(shí)刻加速度大小相等，方向相反C．可能D．可能E.一定13．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線ab在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).若從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)5s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)（如圖所示）；再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過(guò)2s它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)；則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)還需要的時(shí)間是（）A．6s B．4s C．22s D．8s14．如圖甲為豎直彈簧振子，物體在A、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為平衡位置，A點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)位置，從振子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，振動(dòng)圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是A．t=1s時(shí)，振子加速度最大B．t=2s時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大C．t=1s和t=2s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧彈性勢(shì)能相等D．t=3s時(shí)，振子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)E.t=4s時(shí)，振子加速度大小為g15．如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象，由圖可知下列說(shuō)法中正確的是（）A．在t＝0.2s時(shí)，彈簧振子的加速度為正向最大B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子在同一位置C．從t＝0到t＝0.2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D．在t＝0.6s時(shí)，彈簧振子有最小的彈性勢(shì)能E.在t＝0.2s與t＝0.6s兩個(gè)時(shí)刻，振子速度都為零16．一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它所受的回復(fù)力F隨時(shí)間t變化的圖線為正弦曲線，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．在t從0到2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做減速運(yùn)動(dòng)B．在t1＝3s和t2＝5s時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相反C．在t1＝5s和t2＝7s時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，方向相同D．在t從0到4s時(shí)間內(nèi)，t＝2s時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)力做功功率最小E.在t從0到4s時(shí)間內(nèi)，回復(fù)力的功率先增大后減小17．如圖所示，用絕緣細(xì)線懸掛的單擺，擺球帶正電，懸掛于O點(diǎn)，擺長(zhǎng)為l，當(dāng)它擺過(guò)豎直線OC時(shí)便進(jìn)入或離開(kāi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于單擺擺動(dòng)的平面向里，A，B點(diǎn)分別是最大位移處．下列說(shuō)法中正確的是()A．A點(diǎn)和B點(diǎn)處于同一水平面B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)C．?dāng)[球在A點(diǎn)和B點(diǎn)處線上的拉力大小相等D．單擺的振動(dòng)周期仍為E.單擺向右或向左擺過(guò)D點(diǎn)時(shí)，線上的拉力大小相等18．如圖所示，在光滑水平面上，木塊B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子，木塊A疊放在B上表面，A與B之間的最大靜摩擦力為fm，A、B質(zhì)量分別為m和M，為使A和B在振動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則（）A．它們的振幅不能大于B．它們的振幅不能大于C．它們的最大加速度不能大于D．它們的最大加速度不能大于19．一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)．時(shí)刻振子的位移；時(shí)刻；時(shí)刻．該振子的振幅和周期可能為（）A．0.1m， B．0.1m,8s C．0.2m， D．0.2m，8s20．如圖所示為某彈簧振子在0～5s內(nèi)的振動(dòng)圖象，由圖可知，下列說(shuō)法中正確的是()A．振動(dòng)周期為5sB．振幅為8cmC．第2s末振子的速度為零，加速度為正向的最大值D．第3s末振子的速度為正向的最大值E.從第1s末到第2s末振子在做加速運(yùn)動(dòng)二、機(jī)械振動(dòng)實(shí)驗(yàn)題21．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)量單擺的周期時(shí)，測(cè)得擺球經(jīng)過(guò)n次全振動(dòng)的總時(shí)間為；在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí)，先用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為l，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑為D，某次測(cè)量游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲所示．回答下列問(wèn)題：(1)從甲圖可知，擺球的直徑為D=_____mm；(2)該單擺的周期為_(kāi)______________.(3)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)L并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出幾組對(duì)應(yīng)的L和T的數(shù)值，以L為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)作出圖線，但同學(xué)們不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑來(lái)計(jì)算擺長(zhǎng)，由此得到的圖像是圖乙中的______（選填①、②、③），由圖像可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=____；由此得到的g值會(huì)______（選填“偏小”“不變”“偏大”）22．在“利用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：(1)根據(jù)單擺的周期公式，只要測(cè)出多組單擺的擺長(zhǎng)l和運(yùn)動(dòng)周期T，作出T2—l圖象，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。理論上T2—l圖象是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖象如圖甲所示。①造成圖象不過(guò)坐標(biāo)點(diǎn)的原因可能是_____。②由圖象求出的重力加速度g=_______m/s2。（取π2=9.87）(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm，擺球直徑2.00cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間如圖乙所示，則①該擺擺長(zhǎng)為_(kāi)___cm，秒表表示讀數(shù)為_(kāi)____s。②如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是______。A．測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過(guò)緊B．實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過(guò)遲按下D．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了23．某小組同學(xué)做了“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)后，為進(jìn)一步探究，將單擺的輕質(zhì)細(xì)線改為剛性重桿。通過(guò)查資料得知，這樣做成的“復(fù)擺”做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期，式中為由該擺決定的常量，m為擺的質(zhì)量，g為重力加速度，r為轉(zhuǎn)軸到重心C的距離。如圖（a），實(shí)驗(yàn)時(shí)在桿上不同位置打上多個(gè)小孔，讓光滑水平軸穿過(guò)其中一個(gè)小孔，使桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)量并記錄r和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)周期T；然后讓軸穿過(guò)不同位置的孔重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表，并測(cè)得擺的質(zhì)量。0.450.400.350.300.250.2002.112.142.202.302.432.64(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖（b）所示的擬合直線，圖中縱軸表示_____。(2)的國(guó)際單位制單位為_(kāi)_____，由擬合直線得到的值為_(kāi)_____（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。(3)若擺的質(zhì)量測(cè)量值偏大，重力加速度g的測(cè)量值_____（填“偏大”“偏小”或“不變”）。24．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?）為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說(shuō)法中正確的是________；A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線C．實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D．為了使單擺的周期大一些，應(yīng)使擺線相距平衡位置有較大的角度（2）該實(shí)驗(yàn)小組用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑。某次測(cè)量的示數(shù)如圖乙所示，讀出小球直徑為d=______cm；（3）該同學(xué)用米尺測(cè)出懸線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，讓小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)一次，依次計(jì)數(shù)為1、2、3……。當(dāng)數(shù)到40時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為t。改變懸線長(zhǎng)度，多次測(cè)量，利用計(jì)算機(jī)作出了t2–L圖線如圖丙所示。根據(jù)圖丙可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝__________m/s2。（取π2＝9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）25．某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度（1）為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說(shuō)法正確的是（______）A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線C．實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D．?dāng)[長(zhǎng)一定的情況下，擺的振幅盡量大（2）下列擺動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是__________。（填字母代號(hào)）A．B．C．D．（3）如圖所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長(zhǎng)約1m的單擺。實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺。于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn)，測(cè)出單擺的周期T1；然后保持懸點(diǎn)位置不變，設(shè)法將擺長(zhǎng)縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn)，并測(cè)出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上的兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離△L。用上述測(cè)量結(jié)果，寫出重力加速度的表達(dá)式____________。26．(1)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖（甲）所示，則小球直徑為_(kāi)________cm；并用秒表測(cè)出單擺的多個(gè)周期，秒表的讀數(shù)如圖（乙）所示，該讀數(shù)為_(kāi)________s；(2)為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，下列說(shuō)法中正確的是________A．選擇密度稍大一些的小球B．實(shí)驗(yàn)時(shí)擺角不要太大C．測(cè)量周期時(shí)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)D．?dāng)[線應(yīng)選用彈性好的細(xì)線E.測(cè)量擺線長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)先將擺線放置在水平桌面上，拉直后再用刻度尺測(cè)量(3)某同事將他的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入單擺周期公式，計(jì)算得到的g值都比其它同學(xué)大，其原因可能是______A．?dāng)[線上端沒(méi)有固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線邊長(zhǎng)了B．單擺沒(méi)在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)，而成了圓推擺C．測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球n次全振動(dòng)記成了n+1次D．將擺線的長(zhǎng)度與小球直徑之和作為擺長(zhǎng)【參考答案】***試卷處理標(biāo)記，請(qǐng)不要?jiǎng)h除一、機(jī)械振動(dòng)選擇題1．AD【解析】【詳解】AB．讓a擺略偏離平衡位置后無(wú)初速釋放，做自由振動(dòng)，其振動(dòng)的周期等于固有周期。b、c、d、e四個(gè)單擺在a擺的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，即等于a的固有周期，所以各擺的振動(dòng)周期與a擺相同。故A正確，B錯(cuò)誤。C．只有a擺做自由振動(dòng)，其余四個(gè)擺做受迫振動(dòng)，故C錯(cuò)誤。D．c擺的擺長(zhǎng)與a擺擺長(zhǎng)相等，固有周期相等，所以c擺與a擺出現(xiàn)共振，振幅最大，其他各擺的振幅各不相同，故D正確。2．D【解析】【詳解】A．由圖像可知，甲、乙兩單擺的周期之比是2:3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，則，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比是4:9，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因乙擺擺長(zhǎng)大，振幅小，則在最高點(diǎn)時(shí)離開(kāi)平衡位置的高度小，則到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度較小，即tb時(shí)刻甲、乙兩擺球的速度不相同，故C錯(cuò)誤；D．ta時(shí)刻甲、乙兩單擺的位移相等，但是由于兩擺的擺長(zhǎng)不等，則擺角不等，選項(xiàng)D正確；故選D.3．B【解析】【分析】【詳解】由題意可知，AB段，BC段，CD段的時(shí)間相等且都等于單擺的半周期，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得其中T為單擺周期，則，聯(lián)立解得故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。4．C【解析】【詳解】A.根據(jù)回復(fù)力f=-kx，回復(fù)力與位移方向相反，指向平衡位置，對(duì)于彈簧振子，彈力充當(dāng)回復(fù)力，振子的位移增大的過(guò)程中，彈力做負(fù)功，故A正確，不符合題意；B.振子的速度增大的過(guò)程中，位移減小，彈力與運(yùn)動(dòng)方向一致，彈力做正功，故B正確，不符合題意；C.根據(jù)回復(fù)力f=-kx，振子的加速度增大的過(guò)程，位移增大，彈力與運(yùn)動(dòng)方向相反，彈力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤，符合題意；D.振子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)的過(guò)程中，速度大小不變，動(dòng)能不變，彈力做的總功為零，故D正確，不符合題意。5．A【解析】【分析】【詳解】A．適當(dāng)加長(zhǎng)擺線，可增加單擺的周期，從而減小測(cè)量周期的相對(duì)誤差，故A項(xiàng)正確；B．質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較小的，從而減小空氣阻力帶來(lái)的影響，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．單擺偏離平衡位置的角度不要超過(guò)5°，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)30~50次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，求出平均周期，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。6．A【解析】【分析】【詳解】A．由圖知，若從平衡位置計(jì)時(shí)，則在t=0.2s時(shí)，彈簧振子運(yùn)動(dòng)到B位置．故A正確．B．在t=0.1s與t=0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度大小相等，方向相反．故B錯(cuò)誤．C．從t=0到t=0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的位移越來(lái)越大，彈簧的彈性勢(shì)能越來(lái)越大，其動(dòng)能越來(lái)越小，故C錯(cuò)誤．D．在t=0.2s與t=0.6s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的加速度大小相等，方向相反．故D錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】本題考查了振幅和周期的概念，要能結(jié)合x(chóng)-t圖象進(jìn)行分析：周期是振子完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，振幅是振子離開(kāi)平衡位置的最大距離；由圖象直接讀出周期和振幅．根據(jù)振子的位置分析其速度和加速度大?。褡犹幱谄胶馕恢脮r(shí)速度最大，在最大位移處時(shí)，加速度最大．7．D【解析】【分析】【詳解】A．在時(shí)間內(nèi)，由圖像的斜率為負(fù)且增大可知，物塊的速度沿負(fù)方向在增大，受摩擦力方向沿負(fù)方向，據(jù)可知，位移在減小，加速度在減小，所以摩擦力在減小，A錯(cuò)誤；B．由圖像知，兩物塊在平衡位置速度最大，因此兩物塊從的平均速率要小于從開(kāi)始經(jīng)時(shí)間內(nèi)的平均速率，所以從開(kāi)始經(jīng)通過(guò)的路程大于，B錯(cuò)誤；C．據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的受力特點(diǎn)，兩物塊在平衡位置時(shí)速度最大，加速度為零，在最大位移處，速度為零，加速度最大，所以在某段時(shí)間內(nèi)，兩物塊速度增大時(shí)，加速度在減小，C錯(cuò)誤；D．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種無(wú)能量損失的振動(dòng)，它只是動(dòng)能和勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒。其能量只有振幅決定，即振幅不變，振動(dòng)系統(tǒng)能量不變。當(dāng)將在最大位移處輕輕取走，說(shuō)明取走時(shí)動(dòng)能為零，取走前后振幅沒(méi)有改變，振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能總量不變，D正確。故選D。8．AB【解析】【詳解】A．由振動(dòng)圖像可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為f0時(shí)振幅最大，則由共振的條件可知，物體系統(tǒng)的固有頻率為f0，選項(xiàng)A正確；B．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為f0時(shí)，物體系統(tǒng)會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，選項(xiàng)B正確；C．物體系統(tǒng)振動(dòng)的頻率由驅(qū)動(dòng)力頻率決定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．驅(qū)動(dòng)力頻率越接近于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，物體系統(tǒng)的振幅越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．D【解析】【分析】【詳解】CD．將A拉起一較小角度后釋放，則B、C做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)率的頻率，與物體的固有頻率無(wú)關(guān)，故B、C單擺的周期均為T=2π，C錯(cuò)誤，D正確。AB．當(dāng)受迫振動(dòng)中的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率時(shí)，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅最大，固有頻率越接近驅(qū)動(dòng)力的頻率，振幅越大，故B比C的振幅大，AB錯(cuò)誤。故選D。10．ACD【解析】【詳解】物體B從P向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度指向O，B對(duì)A的摩擦力水平向右，A、B之間的摩擦力對(duì)A做正功，故A正確；物體B處于PO之間某位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間，通過(guò)的路程不一定不一定是L，只有物體從最大位移處或平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，物體B通過(guò)的路程才為L(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；物體B和A整體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性，當(dāng)物體B的加速度為a時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過(guò)T時(shí)間，物體B的加速度仍為a，故C正確；對(duì)整體，A、B間摩擦力的摩擦力大小，故D正確；故選ACD．【點(diǎn)睛】A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律求出AB整體的加速度，再以A為研究對(duì)象，求出A所受靜摩擦力．在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功．11．AC【解析】【分析】【詳解】B．C和A相碰前，對(duì)A有C和A相碰后，則AC先向下加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A．當(dāng)彈力等于AC的重力時(shí)AC處于平衡狀態(tài)，有解得平衡位置時(shí)彈簧的形變量為處于壓縮狀態(tài)；當(dāng)B對(duì)地面彈力最小時(shí)，對(duì)B分析，則有故彈簧此時(shí)形變量此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)；故簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為選項(xiàng)A正確；C．當(dāng)AC運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B對(duì)地面的彈力最大；由對(duì)稱性可知，此時(shí)彈簧的形變量為此時(shí)彈力為B對(duì)地面的彈力為選項(xiàng)C正確；D．AC碰后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)速度最大的位置即為AC處于平衡狀態(tài)的位置，此時(shí)彈力等于AC的重力，即因此若C物體從更高的位置釋放，碰后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)速度最大的位置不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。12．BCD【解析】【詳解】A.因彈簧振子在t時(shí)刻和時(shí)刻速度相同，可知兩個(gè)時(shí)刻振子的位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，則t時(shí)刻和時(shí)刻位移大小相同，方向不一定相同，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.因兩個(gè)時(shí)刻振子的位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，可知t時(shí)刻和時(shí)刻加速度大小相等，方向相反，選項(xiàng)B正確；C.由振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，可能大于、小于或等于，選項(xiàng)CD正確；E.因相差的兩個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)速度總是相反的，不可能，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；故選BCD.13．AC【解析】若振子開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蜃螅簞t，，故，即，解得T=8s，所以，故，第三次經(jīng)過(guò)M的過(guò)程中；若振子開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蛴?，則，，則，第三次經(jīng)過(guò)M的過(guò)程為，故AC正確．14．BDE【解析】【詳解】A.t=1s時(shí)，振子在平衡位置，加速度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.t=2s時(shí)，振子到達(dá)最低點(diǎn)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，選項(xiàng)B正確；C.t=2s時(shí)刻彈簧的壓縮量比t=1s時(shí)刻大，t=2s時(shí)刻彈簧的彈性勢(shì)能比t=1s時(shí)刻大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由振動(dòng)圖像可知，t=3s時(shí)，振子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確.E.t=4s時(shí)，振子回到A點(diǎn)，此時(shí)振子的加速度大小為g，選項(xiàng)E正確.15．BCE【解析】【詳解】A.t＝0.2s時(shí)，彈簧振子的位移為正向最大值，而彈簧振子的加速度與位移大小成正比，方向與位移方向相反，A錯(cuò)誤；B.在t＝0.1s與t＝0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的位移相同，B正確；C.從t＝0到t＝0.2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)，位移逐漸增大，加速度逐漸增大，加速度方向與速度方向相反，彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，C正確；D.在t＝0.6s時(shí)，彈簧振子的位移為負(fù)向最大值，即彈簧的形變量最大，彈簧振子的彈性勢(shì)能最大，D錯(cuò)誤；E.t＝0.2s與t＝0.6s，振子在最大位移處，速度為零，E正確．16．ACD【解析】【詳解】由于F＝－kx，由F-t圖象知，在0到2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子位移變大，離開(kāi)平衡位置做減速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)；在t1＝3s和t2＝5s時(shí)，圖象斜率相同，說(shuō)明速度大小相等，方向相同，B錯(cuò)；t1＝5s和t2＝7s時(shí)位移大小、方向都相同，C對(duì)；在0到4s時(shí)間內(nèi)，t＝2s時(shí)刻彈簧振子回復(fù)力最大，在端點(diǎn)位置，速度為零，功率最小，D對(duì)、E錯(cuò)．故選ACD.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)回復(fù)力公式F=-kx判斷位移情況，進(jìn)一步分析速度變化情況，不難．17．ACD【解析】擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，所以A，B在同一高度．選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；球在B點(diǎn)不受洛倫茲力，與球在A點(diǎn)時(shí)受拉力大小相等，選項(xiàng)C正確；球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)雖然受洛倫茲力，但洛倫茲力總與速度方向垂直，不能提供回復(fù)力，所以不改變振動(dòng)的周期，選項(xiàng)D正確；單擺向右或向左擺過(guò)D點(diǎn)時(shí)，速度大小相等，但洛倫茲力的方向相反，所以線上的拉力不相等，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題中小球在復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，其機(jī)械能仍然守恒，洛倫茲力不改變小球運(yùn)動(dòng)的快慢．但要注意洛倫茲力方向與速度有關(guān)，速度反向，洛倫茲力方向也相反．18．BD【解析】【分析】A和B在振動(dòng)過(guò)程中恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，AB間靜摩擦力達(dá)到最大，此時(shí)振幅最大．先以A為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對(duì)整體研究，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律求出振幅．【詳解】當(dāng)A和B在振動(dòng)過(guò)程中恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，AB間靜摩擦力達(dá)到最大，此時(shí)AB到達(dá)最大位移處．根據(jù)牛頓第二定律，以A為研究對(duì)象，最大加速度：

；以整體為研究對(duì)象：kx=（M+m）a；聯(lián)立兩式得到最大振幅：x=，故AC錯(cuò)誤，BD正確；故選BD．19．ACD【解析】【分析】【詳解】AB.如果振幅等于0.1m，經(jīng)過(guò)周期的整數(shù)倍，振子會(huì)回到原位置，則有：當(dāng)時(shí)，，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.如果振幅大于0.1m，如圖所示，則有：當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；故C正確，D正確；20．BCD【解析】根據(jù)圖象，周期T＝4s，振幅A＝8cm，A錯(cuò)誤，B正確．第2s末振子到達(dá)負(fù)的最大位移處，速度為零，加速度為正向的最大值，C正確．第3s末振子經(jīng)過(guò)平衡位置，速度達(dá)到最大值，且向正方向運(yùn)動(dòng)，D正確．從第1s末到第2s末振子經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，做減速運(yùn)動(dòng)，E錯(cuò)誤．故選BCD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象得到彈簧振子的周期和振幅，然后結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析．二、機(jī)械振動(dòng)實(shí)驗(yàn)題21．4①不變【解析】【詳解】(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)是16mm，游標(biāo)尺示數(shù)是4×0.1mm=0.4mm，金屬球的直徑為16mm+0.4mm=16.4mm；(2)由于測(cè)得擺球經(jīng)過(guò)次全振動(dòng)的總時(shí)間為，所以該單擺的周期為；(3)由單擺周期公式可知，則圖象的斜率，則加速度，但同學(xué)們不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑來(lái)計(jì)算擺長(zhǎng)，則有，由此得到的圖像是圖乙中的①，由于圖線的斜率不變，計(jì)算得到的值不變，由圖像可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?2．?dāng)[長(zhǎng)漏加小球半徑9.8798.5099.8D【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]圖像不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，將圖像向右平移就會(huì)通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，故相同周期下，擺長(zhǎng)偏小，故可能是漏加小球半徑。由得則有計(jì)算得出(2)[3][4][5]擺長(zhǎng)為停表的讀數(shù)為根據(jù)得：A．測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過(guò)緊,則擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏大，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏大，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次，周期的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏大，故B錯(cuò)誤；C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過(guò)遲按下，周期的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏大，故C錯(cuò)誤；D．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了，知擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加