机械振动试题(含答案)

机械振动试题(含答案)一、机械振动选择题1．如图所示，将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上，拉力传感器固定于天花板上，将小物块托起一定高度后释放，拉力传感器记录了弹簧拉力F随时间t变化的关系如图所示。以下说法正确的是A．t0时刻弹簧弹性势能最大B．2t0站时刻弹簧弹性势能最大C．032t时刻弹簧弹力的功率为0D．032t时刻物体处于超重状态2．如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半．则碰撞后A．摆动的周期为56TB．摆动的周期为65TC．摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h3．如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量．当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中（）A．甲的最大速度大于乙的最大速度B．甲的最大速度小于乙的最大速度C．甲的振幅大于乙的振幅D．甲的振幅小于乙的振幅4．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为()A．T=2πrGMlB．T=2πrlGMC．T=2πGMrlD．T=2πlrGM5．如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像，以下说法正确的是（）A．甲、乙的振幅各为2m和1mB．若甲、乙为两个弹簧振子，则所受回复力最大值之比为F甲∶F乙＝2∶1C．乙振动的表达式为x=sin4t（cm）D．t＝2s时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值6．如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（）A．1t时刻钢球处于超重状态B．2t时刻钢球的速度方向向上C．12~tt时间内钢球的动能逐渐增大D．12~tt时间内钢球的机械能逐渐减小7．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（）A．小球振动的固有频率是4HzB．小球做受迫振动时周期一定是4sC．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著增大D．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著减小8．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t＝0时刻作为计时起点，其振动图像如图所示，则A．t＝14T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝12T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝34T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝34T时，货物对车厢底板的压力最小9．如图所示，质量为Am的物块A用不可伸长的细绳吊着，在A的下方用弹簧连着质量为Bm的物块B，开始时静止不动。现在B上施加一个竖直向下的力F，缓慢拉动B使之向下运动一段距离后静止，弹簧始终在弹性限度内，希望撤去力F后，B向上运动并能顶起A，则力F的最小值是（）A．(Am+Bm)gB．(Am+2Bm)gC．2(Am+Bm)gD．(2Am+Bm)g10．如右图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知()A．振子的振动周期等于t1B．在t＝0时刻，振子的位置在a点C．在t＝t1时刻，振子的速度为零D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动11．如图所示，光滑斜面与水平面的夹角为θ，斜面上质量为m物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。现将A沿斜面向上推动至弹簧压缩量为sinmgk处的C点无初速度释放，B为C关于O的对称点。关于物体A后续的运动过程，下列说法正确的是（）A．物体A做简谐运动，振幅为sinmgkB．物体A在B点时，系统的弹性势能最大C．物体A速度的最大值为2sinmgkD．物块在C点时，由物块与弹簧构成的系统势能最大，在B点时最小12．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（）A．甲的速度为零时，乙的速度最大B．甲的加速度最小时，乙的速度最小C．任一时刻两个振子受到的回复力都不相同D．两个振子的振动频率之比f甲：f乙=1：2E.两个振子的振幅之比为A甲：A乙=2：113．如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动，当振动稳定后，下列说法中正确的有（）A．各摆的振动周期与a摆相同B．各摆的振动周期不同，c摆的周期最长C．各摆均做自由振动D．各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大14．下列说法中正确的有（）A．简谐运动的回复力是按效果命名的力B．振动图像描述的是振动质点的轨迹C．当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D．两个简谐运动：x1＝4sin(100πt＋3)cm和x2＝5sin(100πt＋6)cm，它们的相位差恒定15．一个质点沿直线ab在平衡位置O附近做简谐运动.若从质点经O点时开始计时，经过5s质点第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是（）A．6sB．4sC．22sD．8s16．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T，则()A．若tT，则t时刻和tt时刻振子运动的加速度一定大小相等B．若2Tt，则t时刻和tt时刻弹簧的形变量一定相等C．若t时刻和tt时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，则t一定等于2T的奇数倍D．若t时刻和tt时刻振子运动速度的大小相等，方向相同，则t一定等于2T的整数倍17．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等，则()A．甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cmB．甲、乙两个振子的相位差总为πC．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大18．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t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，下列说法中正确的是（）A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为8sin(π)cmxtB．单摆的摆长约1mC．从2.5st到3st的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从2.5st到3st的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小19．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=0.1sin(2.5πt)m．t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）A．h=1.7mB．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反20．如图所示，水平方向的弹簧振子振动过程中，振子先后经过a、b两点时的速度相同，且从a到b历时0.2s，从b再回到a的最短时间为0.4s，aObO，c、d为振子最大位移处，则该振子的振动频率为（）A．1HzB．1.25HzC．2HzD．2.5Hz二、机械振动实验题21．实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。（1）实验室有如下器材可供选用：A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约2cm的铁球D．直径约2cm的塑料球E.米尺F.时钟G.停表实验时需要从上述器材中选择：____（填写器材前面的字母）。（2）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：①将单摆上端固定在铁架台上②测得摆线长度，作为单摆的摆长③在偏角较小的位置将小球由静止释放④记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到单摆振动周期tTn⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。其中有一处操作不妥当的是____。（填写操作步骤前面的序号）（3）按照以上的实验步骤，测量多组摆长和对应的周期，并根据实验数据做出了图像，根据该图像得出重力加速度的测量值为____m/s2。（4）实验后同学们进行了反思。他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因______。22．在“利用单摆测重力加速度”的实验中：（1）测得摆线长l0，小球直径D，小球完成n次全振动的时间为t，则实验测得的重力加速度的表达式g=___（2）实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是（_____）A．把摆线的长度l0当成了摆长B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线变长C．测量周期时，误将摆球（n-l）次全振动的时间t记成了n次全振动的时间D．摆球的质量过大（3）如图所示，停表读数为___s．（4）同学因为粗心忘记测量摆球直径，实验中将悬点到小球下端的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出2lT图象，如图所示．则该小球的直径是___cm(保留一位小数)；实验测得当地重力加速度大小是___m/s2(取三位有效数字)．23．物理实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验．（1）实验室有如下器材可供选用：A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约为2cm的均匀铁球D．直径约为5cm的均匀木球E．秒表F．时钟G．最小刻度为毫米的刻度尺实验小组的同学需要从上述器材中选择________（填写器材前面的字母）．（2）下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点O为计时起点，A、B、C、D均为30次全振动的图象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________（填字母代号）．A．B．C．D．（3）某同学利用单摆测重力加速度，测得的g值与真实值相比偏大，可能的原因是________．A．测摆长时记录的是摆线的长度B．开始计时时，秒表过早按下C．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了D．实验中误将29次全振动数记为30次24．一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。(1)下列是供学生自主选择的器材。你认为应选用的器材是___________。A．约1m长的细线B．约0.3m长的铜丝C．约0.8m长的橡皮筋D．直径约1cm的实心木球E.直径约1cm的实心钢球F.直径约1cm的空心铝球(2)该同学在安装好如图所示的实验装置后，测得单摆的摆长为L，然后让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过最低点时开始计时，在完成N次全振动时停止计时，测得时间为t。请写出测量当地重力加速度的表达式g=___________。（用以上测量的物理量和已知量的字母表示）(3)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，这将会导致通过计算所得的重力加速度的数值___________。（选填“偏大“偏小”或“不变”）(4)为减小实验误差，该同学又多次改变摆长，测量多组对应的单摆周期，准备利用T2—L的关系图线求出当地重力加速度值。相关测量数据如下表：次数12345