机械振动同步练习

简谐运动基础夯实1．下列运动中属于机械振动的是()A．树枝在风的作用下运动B．竖直向上抛出的物体的运动C．说话时声带的运动D．爆炸声引起窗扇的运动2．(新沂一中高二检测)简谐运动是下列哪一种运动()A．匀变速运动 B．匀速直线运动C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动3．如图，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是()A．振子的位移在减小B．振子的运动方向向左C．振子的位移方向向左D．振子的位移大小在增大4．一质点做简谐运动，如图所示，在0.2s到0.3s这段时间内质点的运动情况是()A．沿负方向运动，且速度不断增大B．沿负方向运动，且位移不断增大C．沿正方向运动，且速度不断增大D．沿正方向运动，且加速度不断减小5．下图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是()A．再过1s，该质点的位移是正向最大B．再过1s，该质点的速度方向为正向C．再过1s，该质点的加速度方向为正向D．再过1s，该质点的速度最大6．如图是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移－时间图象，下列有关该图象的说法不正确的是()A．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿x轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同7．如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：质点在第2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前4s内的路程是多少？能力提升1．(2012·德州市高二联考)关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法正确的是()A．位移减小时，加速度增大，速度也增大B．位移方向总跟加速度方向相反，一定跟速度方向相同C．物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反D．物体向平衡位置运动时，做匀加速运动，背离平衡位置时，做匀减速运动2．(菏泽检测)如图(a)，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象。则关于振子的加速度随时间的变化规律。下列四个图象中正确的是()3．如图所示为一弹簧振子，O为其平衡位置，试完成下表。A→OO→A′A′→OO→A位移x向右减小弹簧弹力F向右增大速度v向右增大4.一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，则()(1)OB＝________cm；(2)第0.2s末质点的速度方向是_______，位移大小为_______；(3)第0.7s时，质点位置在________点与________点之间；(4)质点从O经B运动到A所需时间t＝________s；(5)质点在0.2s到0.8s内运动的路程为________cm。5．在如图a所示的频闪照片中，取小球在中心位置O(平衡位置)时为t＝0，水平向右的位移为正，每次曝光时间间隔为Δt，请你用图中刻度尺测量小球在不同时刻的位移，记录在你设计的表格中，根据记录的数据在图b所示的坐标平面上描绘振子做简谐运动的位移—时间图象。6．如图，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：(1)与a点位移相同的点有哪些？(2)与a点速度相同的点有哪些？(3)图象上从a点到c点，质点经过的路程为多少？简谐运动的描述基础夯实1.如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在BC间振动，则()A．从B→O→C→O→B为一次全振动B．从O→B→O→C→B为一次全振动C．从C→O→B→O→C为一次全振动D．OB的大小不一定等于OC2．周期为2s的简谐运动，在半分钟内通过的路程是60cm，则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为()A．15次，2cm B．30次，1cmC．15次，1cm D．60次，2cm3．某振子做简谐运动的表达式为x＝2sin(2πt＋eq\f(π,6))cm则该振子振动的振幅和周期为()A．2cm1s B．2cm2πsC．1cmeq\f(π,6)s D．以上全错4．关于简谐运动的频率，下列说法正确的是()A．频率越高，振动质点运动的速度越大B．频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多C．频率是50Hz时，1s内振动物体速度方向改变100次D．弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关5．(诸暨高二检测)如图所示，为质点的振动图象，下列判断中正确的是()A．质点振动周期是8sB．振幅是±2cmC．4s末质点的速度为负，加速度为零D．10s末质点的加速度为正，速度为零6．(厦门高二检测)一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5s后，位移的大小和经过的路程为()A．4cm、10cm B．4cm、100cmC．0、24cm D．0、100cm7．两个简谐运动分别为x1＝4asin(4πbt＋eq\f(π,2))，x2＝2asin(4πbt＋eq\f(3,2)π)。求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差。8.如图，把弹簧上端固定，下端悬吊一钢球，把钢球从平衡位置竖直向下拉一段距离xA，然后放手让其运动。(1)有人说，图中的xA就等于钢球振动的振幅，你同意吗？说出你的理由。(2)用秒表测出钢球完成n个全振动所用的时间t，eq\f(t,n)就是振子振动的周期，为减小周期T的测量误差，你认为该如何做？能力提升1．(2012·临沂模拟)如图是演示简谐运动图象的装置，当盛沙漏斗下的木板N被匀速地拉出时，从摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上的直线OO1代表时间轴。图乙是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线。若板N1和板N2拉动的速度v1和v2的关系为v2＝2v1，则板N1、N2上曲线所代表的振动周期T1和T2的关系为()A．T2＝T1 B．T2＝2T1C．T2＝4T1 D．T2＝eq\f(1,4)T12．物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin(100t＋eq\f(π,2))m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin(100t＋eq\f(π,6))m。比较A、B的运动()A．振幅是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10mB．周期是标量，A、B周期相等为100sC．A振动的频率fA等于B振动的频率fBD．A的相位始终超前B的相位eq\f(π,3)3．一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)()A．Δt＝2T，s＝8A B．Δt＝eq\f(T,2)，s＝2AC．Δt＝eq\f(T,4)，s＝A D．Δt＝eq\f(T,4)，s>A4．(江苏常州中学高二检测)光滑的水平面上放有质量分别为m和eq\f(1,2)m的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为()A.eq\f(f,k)B.eq\f(2f,k)C.eq\f(3f,k)D.eq\f(4f,k)5．质点沿x轴做简谐运动，平衡位置为坐标原点O。质点经过a点(xa＝－5cm)和b点(xb＝5cm)时速度相同，花时间tab＝0.2s；质点由b点回到a点所花的最短时间tba＝0.4s；则该质点做简谐运动的频率为()A．1Hz B．1.25HzC．2Hz D．2.5Hz6．根据如图所示的振动图象：(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移。①t1＝0.5s；②t2＝1.5s(2)将位移随时间的变化规律写成x＝Asin(ωt＋φ)的形式并指出振动的初相位是多少？7．(2011·潍坊高二检测)一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动。(1)试写出用正弦函数表示的振动方程。(2)10s内通过的路程是多少？简谐运动的恢复力和能量基础夯实1．如图所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析，正确的是()A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力2．(白鹭洲高二检测)关于简谐振动，以下说法中正确的是()A．回复力总指向平衡位置B．加速度、速度方向永远一致C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零3．(农七师中学高二检测)弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时()A．速度值最大 B．回复力的值最大C．加速度值最大 D．位移最大4．(2011·湖南师大附中模拟)下图为某个弹簧振子做简谐运动的图象，由图象可知()A．由于在0.1s末振幅为零，所以振子的振动能量为零B．在0.2s末振子具有最大势能C．在0.4s末振子具有的能量尚未达到最大值D．在0.4s末振子的动能最大5．(2012·天津河西模拟)公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图象如图所示，则()A．t＝eq\f(1,4)T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝eq\f(1,2)T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝eq\f(3,4)T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝eq\f(3,4)T时，货物对车厢底板的压力最小6．如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连。在弹性限度范围内，A和B在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止，则下列说法正确的是()A．A和B均做简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C．B对A的静摩擦力始终对A做负功，而A对B的静摩擦力对B不做功D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力对B不做功7．如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，已知小球质量m＝0.5kg，弹簧劲度系数k＝240N/m，将小球从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5cm，静止释放后小球在A、B间滑动，则(1)小球加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时小球加速度多大？(2)小球速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时小球速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3J)能力提升1．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是()A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相同B．振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功C．振子在运动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒2．一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图所示。下列关于图(1)～(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)()A．图(1)可作为该物体的v－t图象B．图(2)可作为该物体的F－t图象C．图(3)可作为该物体的F－t图象D．图(4)可作为该物体的a－t图象3．(辽师大附中高二检测)甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知()A．两弹簧振子完全相同B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲:F乙＝2:1C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大D．振子的振动频率之比f甲:f乙＝2:14．(2012·淄博模拟)如图所示，图(甲)为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图(乙)为该弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是()A．在t＝0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续的增加D．在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同5．(山东潍坊高二检测)水平放置的作简谐运动的弹簧振子，其质量为m，振动过程中的最大速率为v，下列说法中正确的是()A．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功可能是0～eq\f(1,2)mv2之间的某个值B．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功一定为零C．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度的变化量大小可能为0～2v间的某个值D．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量大小一定为零6．一个质量为m，侧面积为S的正方形木块放在水面上静止(平衡)，如图所示。现用力向下将其压入水中一小距离后撤掉外力，木块在水面上下振动，试判断木块的振动是否为简谐运动。单摆章节练习1．下列关于单摆的说法，正确的是()A．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处时的位移为A(A为振幅)，从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为－AB．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零2．在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T1，单摆的周期为T2，则T1和T2的关系为()A．T1>T2 B．T1＝T2C．T1<T2 D．无法确定3．(白鹭洲高二检测)将秒摆的周期变为4s，下面哪些措施是正确的()A．只将摆球质量变为原来的1/4B．只将振幅变为原来的2倍C．只将摆长变为原来的4倍D．只将摆长变为原来的16倍4．一个单摆的摆球运动到最大位移时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是()A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大5．(2012·青州一中高二检测)某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验。测摆长时测量结果如图甲所示(摆线的另一端与刻度尺的零刻度线对齐)，摆长为________cm；然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，秒表读数为________s。6．(山东模拟)图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图象。根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？能力提升1．置于水平面的支架上吊着一只装满细沙的小漏斗，让漏斗左右摆动，于是桌面上漏下许多沙子，一段时间后桌面上形成一沙堆，沙堆的纵剖面在下图中最接近的是()2．如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有()A．A球先到达C点B．B球先到达C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪一个球先到达C点3．如图为甲、乙两单摆的振动图象，则()A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲:l乙＝2:1B．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲:l乙＝4”1C．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲:g乙＝4:1D．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲:g乙＝1:44．有一天体半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，在地球表面走时准确的摆钟移到该天体的表面，秒针走一圈的实际时间为()A.eq\f(1,2)min B.eq\f(\r(2),2)minC.eq\r(2)min D．2min5．(2010·潍坊高二检测)用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°)，计算机屏幕上得到如图所示的F－t图象。则此单摆的周期为________s。6．某实验小组拟用如题图1所示装置研究滑块的运动。实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等。实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。①在题图2中，从________纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致。②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：________、________(写出2个即可)。7．如图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象(取重力加速度g＝π2m/s2)。(1)求单摆的摆长l；(2)估算单摆偏离竖直方向的最大角度(单位用弧度表示)。机械振动和机械波单元测试一、不定项选择题（共15小题，每题4分，错选或不选不给分，漏选给2分，共60分）1．一质点做简谐运动，先后以相同的动量依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（）A．3s，6cmB．4s，6cmC．4s，9cmD．2s，8cm2．一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的（）A．速度一定大小相等，方向相反B．加速度一定大小相等，方向相反C．位移一定大小相等，方向相反D．以上三项都不一定大小相等，方向相反3．一弹簧振子振幅为A，从最大位移处需时间t0第一次到达平衡位置，若振子从最大位移处经过t0/2时的速度大小和加速度大小分别为υ1和a1，而振子位移为A/2时速度大小和加速度大小分别υ2和a2，那么（）A．υ1＞υ2B．υ1＜υ2C．a1＞a2D．a1＜a24．水平方向振动的弹簧振子做简谐运动的周期为T，则（）A．若在时间△t内，弹力对振子做功为零，则△t一定是的整数倍.B．若在时间△t内，弹力对振子做功为零，则△t可能小于C．若在时间△t内，弹力对振子冲量为零，则△t一定是T的整数倍D．若在时间△t内，弹力对振子的冲量为零，则△t可能小于5．弹簧振子做简谐运动，t1时刻速度为υ，t2时刻速度也为υ，且方向相同，已知（t2－t1）小于周期T，则（t2－t1）（）A．可能大于四分之一周期B．可能小于四分之一周期C．一定小于二分之一周期D．可能等于二分之一周期6．一个做简谐运动的质点的振动图象如图所示，在t1、t2、t3、t4各时刻质点所受的回复力即时功率为零的是（）A．t1B．t2C．t3D．t47、一列简谐横波波沿X轴正方向传播，在T=0时刻波形如图所示。已知这列波在P点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s，以下说法正确的是（）A、这列波的波长是5m。B、这列波的速度是10m/sC、质点Q需要再经过0.7s，才能第一次到达波峰处D、质点Q达到波峰时，质点P也恰好达到波峰处8、如图为一列横波的波形图，波的传播方向为X轴正方向，由图可知（）A、该时刻处于X=0.1m的质点，速度最大，加速度为零B、经过3/4周期后，处于X=0.4m质点的速度最大，方向为正C、经过3/4周期后，处于X=0.1m的质点将运动到X=0.4m处D、在相同的时间内，各质点运动的路程都相等9、一列振幅为0.1cm，波速为4m/s的横波沿直线传播，在某时刻传至该直线上相距4m的S、P两点中一点，然后又传到另一点。已知波传播过程中的某一段时间内，S质点通过的路程为8cm，P质点通过的路程为4cm。则该波的传播方向及频率可能为（）A、由S向P，F=10HzB、由S向P，F=20HzC、由P向S，F=10HzD、由P向S，F=20Hz10、在介质中波的传播方向上有两个质点P和Q，它们的平衡位置相距1.4m，且大于一个波长，介质中波速为2.0m/s，P和Q的振动图线如所示，则各质点振动的周期可能是（）A、0.70sB、0.56sC、0.40sD、0.60s11、如图所示为一列简谐横波沿x轴传播，在某时刻的波形图线，质点P在该时刻的速度v，经过0.1s该质点的速度仍为v，再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小而方向与v方向相反，关于波的传播方向与波速，下述正确的是（）若波沿x方向传播，波速为20m/s若波沿x方向传播，波速为30m/s若波沿-x方向传播，波速为10m/s若波沿-x方向传播，波速为20m/s12、一列波沿x轴正方向传播，波长为，波的振幅为A，波速为v，某时刻波形如图所示，经过时，正确的说法是（）A、波传播的距离为B、质点P完成了5次全振动C、质点P此时正向y轴正方向运动。D、质点P运动的路程为5ABACED13．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、BACEDA．其它各摆摆动周期跟A摆相同B．其它各摆振动振幅大小相同C．其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最大D．其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大FxFxOFxOaxOaxOABCDytOt1t2t3t4T15．一弹簧振子的振动图象如图所示，已知t2－t1=ytOt1t2t3t4TA．所受冲量相同，弹力做功相同B．所受冲量相同，弹力做功不同C．所受冲量不同，弹力做功不同D．所受冲量不同，弹力做功相同二、填空与实验题。16．振幅不同，波速相同的两列波相向传播，它们的周期都为T，相遇的过程如以下各图所示，从这个过程中能总结出波的叠加的规律是：（1）_________________________________________________________；t=0时刻t=0时刻t=1/4T时刻t=1/2T时刻t=3/4T时刻t=T时刻17．下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是________(填a、b、c)，并用刻度尺等工具估测c图中飞机的速度为________m/s。已知声波在空气中的速度为340m/s。18．某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。则：（1）他测得的重力加速度g=m/s2.(2)他测得的g值偏小，可能原因是：A．测摆线长时摆线拉得过紧。B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了。C．开始计时时，秒表过迟按下。D．实验中误将49次全振动计为50次。（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l和T的数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率K。则重力加速度g=。（用K表示）机械振动和机械波单元测试（第2卷）班级姓名