机械振动练习题两套

1、机械振动一1 .简谐振动的根本特征做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是A位移 B.速度 C.加速度 D.回复力2 .简谐振动的图象如图甲所示,弹簧振子以 O点为平衡位置,在 A、B两点之间做简谐 运动.取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,以下说法正确的选项是A. t = s时,振子的速度方向向左B. t = s时,振子在 O点右侧6 cm处C. t = $和1= s时,振子的加速度完全相同D. t = s至1J t = s的时间内,振子的速度逐渐减小3 .单摆做简谐振动的单摆摆长不变,假设摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/

2、2 ,那么单摆振动的A.频率、振幅都不变8 .频率、振幅都改变C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变4 .受迫振动多项选择某振动系统的固有频率为 f%在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f.假设驱动力的振幅保持不变,以下说法正确的选项是A当ff 0时,该振动系统的振幅随 f减小而增大C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f5 .多项选择水平弹簧振子,每隔时间 t,振子的位移总是大小和方向都相同,每隔：的时间,振子的速度总是大小相等、方向相反,那么有 a.弹簧振子的周期可能小于2B.每隔g的时间,振子的加速度总是相同的C.每隔:

3、的时间,振子的动能总是相同的D.每隔:的时间,弹簧的长度总是相同的6 .多项选择一个质点在平衡位置 O点附近做机械振动.假设从 O点开始计时,经过 3 s质点第 一次经过M点如下列图；再继续运动,又经过 2 s它第二次经过 M点；那么该质点第三次经过 M 点还需要的时间是一一 -A. 8 s B. 4 s C . 14 ssaqW/j7. 2021 温州模拟在实验室可以做“声波碎杯的实验,用手指轻弹一只玻璃酒杯,可以听到清脆的声音,测得这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前,操作人员通过调整其发出的声波,就能使酒杯碎掉.以下说法中正确的选项是A.操作人员必须把声波发

4、生器输出的功率调到很大8. 操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波C.操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D.操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz,且适当增大其输出功率8. 2021 北京高考如下列图,弹簧振子在 M N之间做简谐运动.以平衡位置 O为原点,To弹簧振子的周期T= 2兀建立Ox轴,向右为x轴正方向.假设振子位于N点时开始计时,那么其振动图象为9. 2021 山东高考多项选择如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=兀t m.t = 0时刻,一小球从距物块h高处自由落下；t

5、= s时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小g=10 m/s2.以下判断正确的选项是Zf/WWVWA/(i bA _ _ 11. 2021 连云港模拟如图甲所示,在一条张紧的绳子上挂几个摆.当 a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来,此时b摆的振动周期填“大于 “等于或“小于d摆的周期.图乙是 a摆 的振动图象,重力加速度为 g,那么a 摆的摆长为.iJF 上罢A. h= mB.简谐运动的周期是 sC. s内物块运动的路程是 mD. t = s时,物块与小球运动方向相反10.如下列图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b

6、两个小物块粘在一起组成的.物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A,周期为Too当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱落；以后小物块a振动的振幅和周期分别为 A和T,那么A填“ “ “或12 . 2021 盐城模拟一个竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的圆柱体带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的系统.圆盘以不同的周期匀速转动时,测得小球振动的振幅与圆盘转动的频率如下列图.当圆盘的频率为Hz时,小球振动的周期是 s；当圆盘停止转动后,小球自由振动时,它的振动频率是 Hz.13 .有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的 DIS系统较准确

7、地探究了 “单摆的周期T与摆长l的关系,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了 T2-I图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是选填“ A中的At将填“变大 “不变或“变小.或 B.另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象如图乙,l a由图可知,两单摆摆长N比口,在t = 1 s时,b球振动的方向是* IJTPl甲41的实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径2实验时,假设摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动14. 1在“探究单摆周期与摆长的关系次数,在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一光敏电阻与激光光源,如图丙所

8、示.光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示,那么该单摆的振动周期为.假设保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径倍的另一小球进行实验,那么该单摆的周期将填“变大 “不变或“变小,图模拟甲、乙用单摆测量速度传感赛甲I I两个学习小组分别利重力加速度.10内1甲组同学采用图甲所示的实验装置.A.该组同学先测出悬点到小球球心的距离时间t.请写出重力加速度的表达式g =L.然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的用所测物理量表示.B.在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值 (

9、选填“偏大 “偏小或“不变).(2)乙组同学在图甲所示装置的根底上再增加一个速度传感器,如图乙所示.将摆球拉开小角度使其做简谐运动.速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所 示的v-t图线.A.由图丙可知,t单摆的周期T=s；(1)为了使测量误差尽量小,以下说法正确的选项是 .A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D .摆长一定的情况下,摆的振幅尽量大(2)如下列图,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆.实验时,由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,

10、在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点,测出单摆的周期Ti;然后保持悬点位置不变,设法将摆长B.更换摆线长度后,屡次测量,根据实验数据,利用计算机做出T2-L(周期平方一摆长)图线,并根据图线合得到方程 T2= + o由此可以得出当地的重力加速度 g =m/s2.(取 兀2=,结果保存3位有效数字)缩短一些,再次使摆球自然下垂,用同样方法在竖直立柱上做另一标记点,T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上的两标记点之间的距离A L.并测出单摆的周期用上述测量结果,写出重力加速度的表达式g=1所示.16. 2021 合肥模拟(1)在“用单摆测定当地的重力加速度的实验中除带横杆的铁架18

11、. 2021 北京高考用单摆测定重力加速度的实验装置如图台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外,还必须选用的器材,正确的一组是组装单摆时,应在以下器材中选用(选填选项前的字母).A.1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小铁球A.长度为1m左右的细线B.m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小铁球B.长度为30 cm左右的细线C.m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小塑料球C.直径为cm的塑料球D.1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小塑料球D.直径为cm的铁球(2)测量小球直径时游标卡尺的读数为cmo(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,那么重力加(3

12、)某同学在处理数据的步骤中,以 、/为纵坐标,以周期 T为横坐标,作出如下列图的图速度g=(用L、n、t表示).象,该图线的斜率为 k=,那么重力加速度为m/s2.(结果保存三位有效数字,兀=(3)下表是某同学记录的 3组实验数据,并做了局部计算处理.0 C1】2I III11IIITWIWTWTT ()I 2 3 4 5 6 7 K 9 1017. 2021 天津高考某同学利用单摆测量重力加速度.g =(用 1i、匕、Ti、T2表示).请计算出第3组实验中的T=s, g=m/s2.(4)用多组实验数据作出 T2-L图象,也可以求出重力加速度g.三位同学作出的 T2-L图线的示意图如图 2中的

13、a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线 b对应的g值最接近当地重力加速度白值.那么相对于图线b,以下分析正确的选项是 (选填选项前的字母).A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c的原因可能是误将 49次全振动记为50次C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值(5)某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图 3所示.由于家里只有一根量程为 30 cm的刻度尺.于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变,通过改变 Q A间细线长度以改变摆长.实验中,当Q A组次12

14、3间细线的长度分别为 11、l 2撰 K L/cm80. 0090. 00100. 00时,测得相应单摆的周期为50次全振动时间f/s90. 093. 5100. 5、T2.由此可得重力加速度振动周期T/s1. 801.91币力加速度#( m,广,9. 749. 7319. 如下列图为一沿水平方向振动的弹簧振子的振动图象.求：(1)从计时开始,什么时刻第一次到达动能最大(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内振子的加速度、速度、动能、弹性势能各怎样变化(3)该振子在前100 s内总位移是多少总路程是多少机械振动(一)答案1 .解析 在简谐振动中的位移是指从平衡位置到所在位置的有向线段,它每次经

15、过同样的 位置,故位移相同；而回复力与位移成正比、方向相反,故回复力也相同；由牛顿第二定律可 知加速度也相同；而速度是矢量,有方向,每次过同一位置时速度方向可能相同,可能相反, 所以速度可能不同.应选 区2 .解析t= s时弹簧振子处于平衡位置,并正在向左运动,故速度方向向左,A正确；由题中图象得振子的位移 x=12sing/1 cni故1= s时,x=6 cn故B错误；t= s t = sjkx时,振子的位移方向相反,由 a =彳知,加速度方向相反,C错误；t= s = s的时间内, 振子的位移逐渐变小,故振子逐渐靠近平衡位置,其速度逐渐变大,故 D错误.3 .解析 由单摆周期公式 T= 2

16、式、知,周期只与1、g有关,与m和v无关,周期不变, 频率不变.改变质量前,设摆球运动的最低点与最高点的高度差为h,最低点速度为v,那么mgh11 v 9= mv;质重改变后,4mgh = gXdmK万,可知h wh,振幅改变,应选 C4 .解析 由共振曲线可知：当驱动力的频率f等于固有频率f0时受迫振动的振幅最大,二者不等时驱动力的频率越接近固有频率时,受迫振动的振幅越大,当ff 0时受迫振动的振幅随f增大而增大,故 A选项错误,B选项正确；振动系统的振动稳定后,受迫振动的频率等于驱动 力的频率f,故C选项错误,D选项正确.5 .解析 水平弹簧振子每隔时间 t,振子的位移总是大小和方向都相同

17、, 说明时间t为周期 的整数倍,每隔2-时间,振子的速度总是大小相等、方向相反,说明2是半个周期的奇数倍,故t 为周期的奇数倍,即t = (2n+1)T,其中(n = 0,1,2,3),故T= t,当n=1时,周期T=:2n 1- 13；,故A选项正确；每隔2时间,振子的速度总是大小相等、方向相kxt .反,根据a=-,振子的加速度总是大小相等,方向相反,故B选项错误；每隔2时间,振子的速度总是大小相等、方向相反,故动能相同,故c选项正确；每隔2时间,如果振子处于平衡 位置,那么弹簧的长度相同；如果振子位于平衡位置两侧,那么弹簧的长度不同.故D选项错误.6 .解析 设题图中a、b两点为质点振动

18、过程的最大位移处,假设开始计时时刻,质点从O点向右运动,O- M过程历时3 s , MR b-M运动过程历时2 s ,显然,孑=4 s , T= 16 s.质点第三次经过 M点还需要的时间 At3=(T 2) s =(162) s =14 s ,应选项C正确.假设开始计时时刻,质点从 O点向左运动, Oa-MM运动过程历时3 s,阳b-M运动过程历时2 s ,显然,；+；= 4 s , T= = s o质点第三次经过 M点还需要的时间 At3 = (T- 2) s 2 43=-jr 2 s = s ,应选项D正确. 337 .解析 用手指轻弹一只酒杯,测得这声音的频率为500 Hz,就是酒杯的固有频率.当物体发生共振时,物体振动的振幅最大,甚至可能造成物体解体,将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前,操作人员通过调整其发出的声波,将酒杯震碎是共振现象,而发生共