高中物理选修一《机械振动》测试题(含答案解析)

一、选择题如下图为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线〔振幅A与驱动力频率f的关系〕，则〔 〕此单摆的固有周期约为2sB．此单摆的摆长约为2mC．假设摆长增大，单摆的固有频率增大D．假设摆长增大，共振曲线的峰将右移如下图，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧左端固定，右端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连，静止在光滑绝缘的水平面上，在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开头做简谐运动，那么〔 〕小球完成一次全振动的过程电场力冲量等于零2qE小球到达最右端时，弹簧的形变量为k2qE小球做简谐运动的振幅为k运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变如下图为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，以下说法正确的选项是〔 〕假设两次受迫振动分别在月球上和地球上进展，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆共振曲线B．假设两次受迫振动均在地球上同一地点进展的，则两次摆长之比为llB1 2

4:25C．假设图线I的摆长约为1m，则图线I是在地球外表上完成的DII假设是在地球外表上完成的，则该摆摆长约为1m一个弹簧振子在水平方向做简谐运动，周期为T，则〔 〕t时刻和tt时刻振子位移大小相等、方向一样，则tT整数倍t时刻和T

时刻振子速度大小相等、方向相反，则t

T2整数倍假设t假设t

2t时刻和tt时刻振子的速度大小肯定相等T2t时刻和tt时刻弹簧的长度肯定相等把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如下图。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s，在某电压下，电动偏心轮的转速是50r/min。增大电动偏心轮电压可使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是〔 〕①降低输入电压②提高输入电压③增加筛子质量④减小筛子质量A．①③ B．①④ C．②③ D．②④6．以下说法中不正确的选项是( )将单摆从地球赤道移到南(北)极,振动频率将变大B．将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时,则其振动周期将变到原来的2倍C．将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,其振动频率将不变D．在摆角很小的状况下,将单摆的振幅增大或减小,单摆的振动周期保持不变振动的单摆小球通过平衡位置时，关于小球受到的回复力、合力及加速度的说法中正确的选项是( )A．回复力为零，合力也为零B．回复力不为零，方向沿轨迹的切线C．合力不为零，方向沿轨迹的切线D．合力不为零，加速度不为零，方向指向悬点8．读下表：0

T/2

3T/4 T甲 零 正向最大 零 负向最大 零乙 零丙 正向最大丁 负向最大

负向最大零零

零负向最大正向最大

正向最大零零

零正向最大负向最大假设表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度与时刻的对应关系，T是振动周期，则以下选项中正确的选项是〔〕xvxvxvxv如下图为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则以下说法不正确的选项是〔〕A．假设两次受迫振动分别在月球和地球上进展，且摆长一样，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．假设两次受迫振动是在地球上同一地点进展，则两次摆长之比llB1 2

25:4C．图线Ⅱ假设是在地球上完成的，则该摆摆长约为1mD．假设摆长均为1m，则图线Ⅰ是在地球上完成的laOO点34l的O

处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度〔约为2°〕后由静止释放，并从释放时开头计时．当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正．以下图像中，能描述小球在开头一个周期内的x-t关系的是 ．A． B．C．D．一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如下图，弹簧的劲度系数为20N/cm，则( )图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N，方向指向x轴的负方向图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的负方向0～4s1.75次全振动0～4s3.5cm某在x轴上做简谐运动的质点的位移一时间图象如下图，以下说法中正确的选项是4cm简谐运动的周期为0.3sC．位移一时间图象就是振动质点的运动轨迹DAx轴正方向一根自由长度为10cm的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为mPP上再放一个质量也是m的物块Q．系统静止后，系统静止后，弹簧长度为6cm，如下图．假设快速向上移去QP将在竖直方向做简谐运动．此后，弹簧的最大长度是〔〕A．8cm B．9cm C．10cm D．11cm如下图，弹簧的一端固定，另一端与质量为m2

B相连，质量为m1

ABm2

2m1

AB两物体一起在光滑水平面上的NN之间做简谐运动，运ABO是平衡位置．当两物体运动到N时，弹簧的弹EpN运动到OA所做的功等于〔〕E1EpA．Ep B．2p

C．1E3 p

1ED．4 pE如图甲所示，一个单摆做小角度摇摆，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开头计xt变化的图象如图乙所示．不计空气阻力，g取10m/s2．对于这个单摆的振动过程，以下说法中不正确的选项是〔〕单摆的位移x随时间t变化的关系式为x8sint)cm1.0m从t2.5s到t3.0s的过程中，摆球的重力势能渐渐增大从t2.5s到t3.0s的过程中，摆球所受回复力渐渐减小二、填空题如下图的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是 〔选填“OC”“AC”或“CO”〕，从A点直接运动到C点的过程中，振子位移变 〔选填“小”或“大”〕，速度变 〔选填“小”或“大”〕。x轴做简谐运动，其运动学方程为x10sin2

t(cm)。t0时，质T T 点的位移为10cm；t0.5s时，质点的位移为5 2cm。则质点振动的初相值为 ，最大周期值为 。如图为一单摆的共振曲线。由图可知该单摆共振时的振幅为 cm；该单摆的固有周期为 s。某人从电视屏幕上观看停靠在某星球上的宇宙飞船，看到飞船上摆长0.5m的单摆在30s内往复摇摆了15次，则该星球外表上的重力加速度是 。质点的振动图象如下图，由图象可知，振幅为 米，振动周期为 秒，振动频率为 赫兹。振动图象反映了做振动的质点的 和 的函数关系；其中横坐标表示 ，纵坐标表示 ，简谐振动的图象是一条 曲线。单摆可以测量地球的重力加速度g，假设摆线长为L，摆球直径为D，周期为T，其重力加速度g= 。利用单摆的等时摇摆，人们制成了摆钟。假设地球上标准钟秒针转一周用时60s，将该钟拿到月球上时，秒针转一周与地球上 s时间一样〔g地=6g 〕。月处于同一地点的两个单摆，当A摆完成全振动次数N1的时间内，B摆刚好完成全振动次数N2，则两摆的周期之比为 ，摆长之比为 ．振动的“回复力”是按力的 命名的，弹簧振子的回复力是由 供给的，单摆的回复力是由 供给的．如下图是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100Hz、80Hz、60Hz、40Hz的四个钢片a、b、c、d将M端与正在转动的电动机接触，觉察b钢片振幅最大，则a、b、c、d此时振动频率为 机转速为 r/min。有一单摆，其摆长l=1.02m，摆球的质量m=0.10kg，单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t=60.8s，当地的重力加速度是 m/s2〔结果保存三位有效数字〕；假设将这个摆改为秒摆，摆长应 〔填写“缩短”“增长”〕，转变量为 m。三、解答题一较长的弹簧两端拴着质量分别为m1m2m2放于水平面上，缓缓向m1往下压，如下图。m1FF后m1m2拉得跳离桌面，F至少为多大？M，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小球，上、下两弹簧的劲度系数均为k，原来三角架静止在水平面上。现使小球做上下振动，振动过程中觉察三角架对水平面的压力最小为零但不离开地面，求：(1)三角架对水平面的压力为零时小球的瞬时加速度；(2)小球做简谐运动的振幅