第二章-机械振动-章节复习(基础达标练)(分层练习)---2023-2024学(001).docx

第二章机械振动章节复习(基础达标练)(学生版)
考试时间 ：2023年X月X日 命题人： 审题人：
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共9页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。
第I卷（选择题部分）
一、单选题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. (2023·月考试卷)对于下面甲、乙、丙、丁四种情况，可认为是简谐运动的是

①甲：倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，空气阻力可忽略不计
②乙：粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手，木筷就在水中上下振动
③丙：小球在半径为R的光滑球面上的A、B(AB≪R)之间来回运动
④丁：小球在光滑固定斜面上来回运动
A. 只有① B. 只有①② C. 只有①②③ D. 都可以
2. (2023·山东省青岛市·月考试卷)“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成。清水倒入其中，用手慢慢摩擦盆耳，到一定节奏时盆就会发出强烈嗡嗡声，同时还会溅起层层水花。下列描述正确的是(    )

A. 嗡嗡声是因为水撞击盆的原因 B. 摩擦的节奏越快，越能溅起水花
C. 摩擦的节奏越慢，越能溅起水花 D. 能溅起水花的摩擦节奏与盆有关
3. (2023·广东省佛山市·期末考试)用扁担挑水时，有时桶里的水会荡得厉害，甚至从桶中溅出来.如图，农夫肩上的扁担与木桶(含水)的固有频率是2Hz，下列说法正确的是(    )

A. 农夫走路的步频越慢，桶里的水晃动得越剧烈
B. 农夫走路的步频越快，桶里的水晃动得越剧烈
C. 农夫走路时扁担与木桶(含水)上下振动的频率与农夫的步频无关
D. 当发现桶里的水晃得很厉害时，适当的把步频加快可减小水的晃动
4. 如图所示，曲面AO是一段半径为2m的光滑圆弧面，圆弧与水平面相切于O点，AO弧长为10cm，现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放，到达底端的速度分别为v1和v2，经历的时间分别为t1和t2，那么    (    )

A. v ​1< v ​2，t ​1v2，t ​1=t ​2
C. v ​1=v ​2，t ​1=t ​2 D. 以上三项都有可能
5. (2021·北京市市辖区·期中考试)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端挂在天花板上，O点为弹簧自然伸长时下端点的位置。当在下端挂钩上挂一质量为m的砝码后，砝码开始由O位置起做简谐运动，它振动到下面最低点位置A距O点距离为l0，则(    )

A. 振动的振幅为l0 B. 振幅为l02
C. 平衡位置在O点 D. 平衡位置在OA中点B的上方某一点
6. (2023·湖南省长沙市·期末考试)如图所示为某弹簧振子在0∼5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是(    )

A. 振动周期为5s，振幅为8cm B. 第4s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C. 从第2s末到第3s末振子在做减速运动 D. 第1s末振子的速度为正向的最大值
7. (2022·月考试卷)在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中②、④的摆长为L，①的摆长为0.8L，③的摆长为1.3L，⑤的摆长为0.5L。先使②振动起来，其他各摆随后也振动起来，则在振动稳定后，振幅最大的是(    )

A. ① B. ③ C. ④ D. ⑤
8. (2023·江苏省扬州市·其他类型)轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身−悬挂系统”的固有周期是0.5s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是(    )

A. 当轿车以30km/ℎ的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为2Hz
B. 轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同
C. 轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D. 当轿车以7.2km/ℎ的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
9. (2023·广东省江门市·单元测试)关于简谐振动，以下说法哪一个是错误的(    )
A. 若振子完成若干次全振动，则其路程正比于全振动的次数
B. 振子受到的回复力始终正比于位移

C. 每次振子经过同一地点时的速度必相同
D. 每次振子经过同一地点时的加速度必相同
10. (2023·江西省宜春市·单元测试)光滑的水平面上叠放着质量分别为1kg和0.5kg的两木块M、N，木块M与一劲度系数为100N/m的水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块间的动摩擦因数为0.3，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使这两个木块一起振动(不发生相对滑动)，取重力加速度大小g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，则振动的最大振幅为(    )

A. 1.5cm B. 3cm C. 4.5cm D. 9cm
11. 在江苏卫视《最强大脑》中，一位选手用狮吼功”震碎了高脚玻璃杯，如图所示。若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为500Hz，已知空气中的声速为340m/s，则(    )

A. 该选手震碎玻璃杯的声波波长约为0.68m
B. 选手的声音越大，越容易把玻璃杯震碎
C. 选手声音的频率越大，越容易把玻璃杯震碎
D. 选手“发功”时，玻璃杯做受迫振动的频率始终为500Hz
12. (2023·湖北省鄂州市·月考试卷)一质点沿水平方向的振动方程为x=10sin(5πt+π)cm，取水平向右为位移的正方向，则在t=0.25s时下列说法正确的是(    )
A. 质点在平衡位置的右方，水平向左运动 B. 质点在平衡位置的右方，水平向右运动
C. 质点在平衡位置的左方，水平向右运动 D. 质点在平衡位置的左方，水平向左运动
13. (2021·江苏省连云港市·期中考试)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始时时，经过0.5s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为(    )
A. 0.6s B. 0.8s C. 1.2s D. 1.8s
14. (2023·湖北省武汉市·期末考试)将固有频率为fA的振子A和固有频率为fB的振子B固定在同一平台上且fA幅为A2，现逐渐增大驱动力的频率f，关于两振子做受迫振动的振幅，下列说法正确的是(    )
A. 不可能A1、A2同时增大 B. 不可能在A1增大的同时A2减小
C. 不可能A1、A2同时减小 D. 不可能在A1减小的同时A2增大
15. (2023·新疆维吾尔自治区·期末考试)一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是(    )

A. 质点的振动频率是4Hz B. 0～10s内质点经过的路程是20cm
C. 在t=4 s时质点的速度为0 D. 在t=1 s和t=3 s两时刻，质点的位移相同
16. (2022·山东省临沂市·期末考试)图甲中O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉至A点，此时细线处于张紧状态。由静止释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，α小于5°且大小未知，同时由连接到计算机的力传感器得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，如图乙所示(图中所标字母以及重力加速度g均为已知量)。不计空气阻力。根据题中(包括图中)所给的信息，下列说法中正确的是(    )

A. 该单摆的周期为t 0 B. 该单摆的摆长为gt02π2
C. 增大摆球质量，周期将变大 D. 将此单摆从赤道处移到北极，单摆的周期将变大
17. (2023·湖北省黄冈市·月考试卷)摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t=0)，当振动至t=3π2 lg时，摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图像是
A. B.
C. D.
18. (2023·江西省宜春市·期末考试)两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置，取向右为正方向，其振动图像如图所示，以下说法正确的是(    )

A. 两弹簧振子具有相同的相位
B. 甲的振幅比乙大，所以甲的能量比乙大
C. t=2 s时甲具有负向最大速度，乙具有正向最大位移
D. 甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比一定为2∶1

第II卷（非选择题）
二、实验题（本题共2小题，共16分）
19. (2022·重庆市·阶段练习)用“单摆测定重力加速度”的实验中。(1)测周期的器材为________，测绳长的器材为________。(填选项字母)
A.时钟                      B.秒表 C.最小刻度为cm的米尺            D.最小刻度为mm的米尺
(2)用螺旋测微器测量摆球直径示数如图所示，该球的直径为________mm；

(3)他测得的g的值偏小，可能的原因是______________。
A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.开始计时，秒表过早按下
20. (2023·天津市·模拟题)某同学在家做“用单摆测量重力加速度”的实验．
(1)图甲中有关器材的选择和安装最合理的是______ ；

(2)由于家中没有游标卡尺，无法测量小球的直径d，该同学将摆线长度作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出l−T2图像.该同学实验得到的l−T2图像应是图乙中的______ (选填“a”或“b”或“c”)；该同学利用所作出的l−T2图像的斜率采用正确的数据处理方法计算出了当地的重力加速度大小，从理论上讲用这种方法得到的当地重力加速度______ (选填“偏大”或“偏小”或“准确”)。

三、计算题（本大题共3小题，10分+10分+10分共30分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
21. (2023·浙江省·单元测试)如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动，C、D是关于平衡位置对称的两点。在t=0时刻，振子从D点以速度v向B点运动；在t=0.10s时刻，振子速度第一次变为−v；；在t=0.60s时刻，振子速度第二次变为−v。

(1)求弹簧振子的振动周期T；
(2)若A、B之间的距离为20cm，求振子在3.60s内通过的路程；
(3)若A、B之间的距离为20cm，从平衡位置向右运动开始计时，写出弹簧振子位移表达式。

22. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，求：

(1)该振子简谐运动的表达式；
(2)在1.5s时，弹簧振子的位移x是多少？
(3)该振子在前100s的总位移s是多少？路程L是多少？

23. (2021·甘肃省武威市·月考试卷)有一单摆，在地球表面的周期为2s，已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的16。(取g地=9.8m/s2，结果均保留2位有效数字)
(1)将该单摆置于月球表面，其周期为多大？
(2)若将摆长缩短为原来的12，在月球表面时此摆的周期为多大？
(3)该单摆的摆长为多少？