机械振动单元检测卷.doc

高中新课程教学模块监测试卷
第十一章 机械振动
题号
一
二
三
四
总分
1-14
15-18
19-20
21
22
23
24
25
得分

一．选择题（每小题有一个或几个符合题意，每小题3分 共42分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
得分

1.如图所示，弹簧振子在BC间做简谐运动，O点为平衡位置，则 （ ）
O
B
C

A．振子在经过O点时速度最大，加速度也最大
B．振子在经过O点时速度最大，加速度为零
C．振子由C点向O点运动的过程中，回复力逐渐减小，加速度逐渐增大
D．振子在由O点向B点运动的过程中，弹性势能逐渐增大，加速度逐渐减小
2.关于简谐运动，以下说法正确的是（ ）
A．只要有回复力，物体一定做简谐运动
B．当物体做简谐运动时，回复力的方向总是与位移方向相反
C．物体做简谐运动时，当它向平衡位置运动过程中，回复力越来越小
D．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反
3.简谐运动的物体每次经过平衡位置时（ ）
A．位移为零，动能为零
B．动能最大，势能最小
C．加速度最大，速度为零
D．速度最大，回复力为零
4．对做简谐运动的物体，则下列说法中正确的是（ ）
A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值。
B．通过平衡位置时，速度为零，加速度最大。
C．每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同。
D．每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同。

5.甲、乙两个单摆在同地做简谐运动的图象如图所示，由图可知 （ ）
0
t/s
y/cm

A．甲和乙的摆长一定相同
B．甲的摆球质量一定较小
C．甲和乙摆角一定相等
D．在平衡位置时甲、乙摆线受到的拉力一定相同
t/s
x/cm
1
0
－2
2
3
2

6.如图所示，物体做简谐运动的x－t图象，以下说法正确的是 （ ）
A．物体振幅在－2cm到2cm之间变化
B．1s末物体速度方向沿x轴负方向
C．1.5s时物体的位移最大加速度最大
C
B
A

D．2s末物体的速度最大，动能最大
7.如图所示，当A振动起来后，通过绷紧水平绳迫使B、C振动起来，下列说法正确的是（ ）
A．A、B、C三个单摆的周期均相同
B．只有A、C两个单摆周期相同
C．A、B、C三个单摆的振幅相同
D．B的振幅比C的振幅小
8.站在升降机里的人发现，升降机中摆动的单摆周期变大，以下说法正确的是： （ ）
A．升降机可能加速上升
B．升降机一定加速上升
C．升降机可能加速下降
D．升降机一定加速下降
9.关于弹簧振子的振动,下述说法中正确的是 ( )
A.周期与振幅有关,振幅越小,周期越长
B.在任意内,弹力做功为零
C.在任意内,速度的变化大小总相等
D.在最大位移处,因为速度为零,所以处于平衡状态
10. A、B两个单摆,A摆的固有频率为f,B摆的固有频率为4f,若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动,那么A、B两个单摆比较( )
A.A摆的振幅较大,振动频率为f B.B摆的振幅较大,振动频率为5f
C.A摆的振幅较大,振动频率为5f D.B摆的振幅较大,振动频率为4f

11.如图所示,地面上有一段光滑圆弧槽,其弧长10cm，半径为2m，在圆弧轨道的B点放有一质量为m1的光滑小球(可视为质点)，在圆弧的圆心O处放一静止小球m2，且m1不等于m2，今将它们同时无初速释放(C为圆弧的中心),则( )
A.m1先到达C点 B.m2先到达C点
C.两者同时到达C点 D.因它们质量不相等,无法判断谁先到达C点
12.如图所示是某一质点做简谐运动的图象,下列说法正确的是( )
A.在第1s内,质点做加速运动
B.在第2s内,质点做加速运动
C.在第3s内,动能转化为势能
D.在第4s内,动能转化为势能
13.如图所示，轻弹簧下端挂一个质量为M的重物，平衡后静止在原点O．现令其在O点上下做简谐振运动，图中哪一个图像能正确反映重物的加速度a随位移x变化的关系(沿x轴方向的加速度为正)（ ）

14．一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的，在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的时间实际是
A． B． C． D．
二．填空题（每空2分 共14分）
15.甲、乙两个物体作简谐振动，甲振动20次时，乙振动了40次，则甲、乙振动周期之比是________若甲的振幅增大了2倍而乙振幅不变，则甲、乙周期之比又是_________。

16.卡车在行驶时,货物随车厢底板上下振动但不脱离底板，设货物做简谐运动,以向上为正,其振动图象如图所示,在图中取a、b、c、d四个点对应的时刻中,在______点对应的时刻,货物对车厢底板的压力最大,在______点对应的时刻,货物对车厢底板的压力最小.

17.如图所示,在曲柄A上悬挂一个弹簧振子,如果转动摇把C可带动曲轴BAD.用手往下拉振子,再放手使弹簧振子上下振动,测得振子在10s内完成20次全振动；若匀速转动摇把,当转速为______r/min时,弹簧振子的振幅最大；当播把转速为n=240r/min时,弹簧振子振动稳定后的振动周期为______s.

18.如图所示,一轻质弹簧与质量为m的小球组成弹簧振子,小球沿竖直方向在A、B两点间做简谐运动,O为平衡位置，振子的周期为T,某时刻振子正经过C点向上方运动,O与C间的距离为h,试求从此时开始的半个周期的过程中重力做功____________。
三．实验题 （每空 2分 共 10分）
19.取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图所示，让小球在竖直方向离开平衡位置放手后，小球在竖直方向做简谐运动（此装置也称为竖直弹簧振子），一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与质量m的关系，为了探索出周期T与小球质量m的关系，需多次换上不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组数据标示在以m为横坐标，T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点。
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0.2
0.4
0.6
0．8
m / kg
T2 / s2
（1）根据图中给出的数据点作出T2与m的关系图线。
（2）假设图中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为___________________。
（3）求得斜率b的值是______________。（保留三位有效数字）
x
y
B
C
D
E
F
G
H
（b）
x
y
x
y
x
y
A
B
C
（c）
（c）
（a）
20．某同学利用焊有细钢针的音叉（固有频率f0）、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度。他的实验步骤有：
A.将熏有烟灰的金属片静止悬挂，调整音叉的位置，使音叉不振动时，针尖刚好能水平接触金属片，如图（a）所示。
B.轻敲音叉，使它振动，同时烧断悬线，使金属片自由下落。
C.从金属片上选取针尖划痕清晰的一段，从某时刻起针尖经过平衡位置的点依次为B、C、D、E、F、G、H，测出它们相邻之间的距离分别为b1、b2、b3、b4、b5、b6，如图（b）所示。
（1）推导计算重力加速度的表达式：（已知固有频率f0） ；
（2）金属片自由下落后（不计针尖与金属片间的摩擦），图（c）中3幅图中，你认为针尖在金属片上的划痕正确的是 。
四．计算题（21题、22题、23题、24题各6分 25题10分 共34分）
21.已知月球上的重力加速度是地球上加速度的0.16倍，在地球上周期为2s的单摆，在月球上的周期是多少？

22.如图所示，一块质量为2kg表面涂有碳黑的玻璃板在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上运动，一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA＝1cm，OB＝4cm，OC＝9cm，求外力F的大小（g＝10m/s2 ，不计阻力）

23．摆长为1米的单摆，如图所示挂在天花板上，静止时摆球刚好与竖直墙壁接触而不互相挤压。将摆球拉离竖直墙壁很小角度后释放，则球会在竖直墙壁和开始释放处之间做周期性往复运动，设球与墙碰撞后原速率弹回且碰撞时间极短。
（1）求振动的周期T;
（2）取碰撞处为坐标原点，向右为正方向，画出两个周期振动图象。

C
N
h
B
A
M

24．如图所示，光滑的圆弧槽的半径为R（R远大于弧长MN），A为弧形槽的最低点，小球B放在A点正上方离A点的高度为h，小球C放在M点，同时释放两球，使两球正好在A点相碰，则h应多大？

25.一轻质弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与空心物体A连接,物体B置于A内,B的上下表面恰好与A接触,如图所示.A和B质量均为1kg,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧形变量大小(g取10m/s2,阻力不计)求:

(1)物体A的振幅；
(2)物体B的最大速率；
(3)在最高点和最低点A和B的作用力

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