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高二物理机械振动单元测试题一、单项选择题(每小题3分,共42分)1、关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,下列说法中正确的是()A位移减少时,加速度减少,速度也减少B位移方向总是跟加速度方向相反,跟速度方向相同C物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背离平衡位置时,速度方向跟位移方向相同D物体向负方向运动时,加速度方向跟速度方向相同;向正方向运动时,加速度方向跟速度方向相反2、弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,以下说法正确的是()A振子在A、B两点时的速度和位移均为零B振子在通过O点时速度的方向将发生改变C振子所受的弹力方向总跟速度方向相反D振子离开O点的运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动3、有一个在光滑水平面内的弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动,第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动,则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为()A1 11 1 B1 11 2C1 41 4 D1 21 24、如图所示,一个做简谐运动的质点,先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点,历时0.5 s。过B点后再经过t0.5 s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点,则质点振动的周期是()A0.5 s B1.0 s C2.0 s D4.0 s5、如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,OA1 cm,然后释放振子,经过0.2 s振子第1次到达O点,如果把振子拉到A点,OA2 cm,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为()A0.2 s B0.4 s C0.1 s D0.3 s6、如图所示为一水平弹簧振子的振动图象,由此可知()A在t1时刻,振子的动能最大,所受的弹力最大B在t2时刻,振子的动能最大,所受的弹力最小C在t3时刻,振子的动能量大,所受的弹力最小D在t4时刻,振子的动能最大,所受的弹力最大7、把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图34所示,下列结论正确的是()A小球在O位置时,动能最大,加速度最小B小球在A、B位置时,动能最大,加速度最大C小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功D小球从B到O的过程中,振动的能量不断增加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,以某时刻作为计时起点,即t0,其振动图象如图所示,则()AtT时,货物对车厢底板的压力最大BtT时,货物对车厢底板的压力最小CtT时,货物对车厢底板的压力最大DtT时,货物对车厢底板的压力最小9、一列队伍过桥时,不能齐步走,这是为了()A减小对桥的压力 B使桥受力均匀 C减小对桥的冲力 D避免使桥发生共振10、如图所示装置中,已知弹簧振子的固有频率f固2 Hz,电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮d2的。为使弹簧振子的振幅最大,则电动机的转速应为( )A60 r/min B120 r/min C30 r/min D240 r/min11、若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2,则单摆振动的()A频率不变,振幅不变 B频率不变,振幅改变C频率改变,振幅改变 D频率改变,振幅不变12、要使单摆的振动频率加大,可采用下列哪些做法()A使摆球的质量减小 B使单摆的摆线变长C将单摆从赤道移到北极 D将单摆从平原移到高山上13、如图所示是半径很大的光滑凹球面的一部分,有一个小球第一次自A点由静止开始滑下,到达最低点O时的速度为v1,用时为t1;第二次自B点由静止开始滑下,到达最低点O时的速度为v2,用时为t2,下列关系正确的是()At1t2,v1v2 Bt1t2,v1v2Ct1v2 Dt1t2,v1v214、我国探月的“嫦娥”工程已启动,在不久的将来,我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T,将月球视为密度均匀、半径为r的球体,则月球的密度为()A. B. C. D.二、双项选择题(每小题4分,共24分。全对得4分,不全得2分,错选或不选得0分)。15、一个质点做简谐运动,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是()A速度 B加速度 C速率 D动量16、一质点做简谐运动,其振动图象如图所示,在0.2 s0.3 s这段时间内质点的运动情况是()A沿x负方向运动,速度不断增大 B沿x负方向运动,位移不断增大C沿x正方向运动,速度不断增大 D沿x正方向运动,位移不断减小17、如图所示为一个质点做简谐运动的图线,在t1、t2时刻这个质点的()A加速度相同 B位移相同C速度相同 D机械能相同18、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50 Hz时,1 s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19、如图所示,A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置。其中,位置A为摆球摆动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中()A位于B处的动能最大 B位于A处时势能最大C在位置A的势能大于在位置B的动能D在位置B的机械能大于在位置A的机械能 20、如图所示,五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上,A是摆球质量较大的摆,让它摆动后带动其他摆运动,下列结论正确的是() A其他各摆的振动周期与A摆的相同B其他各摆的振幅都相等C其他各摆的振幅不同,E摆的振幅最大D其他各摆的振动周期不同,D摆周期最大 班别:_ 姓名:_ 得分_一、单项选择题(每小题3分,共42分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314答案二、双项选择题(每小题4分,共24分。全对得4分,不全得2分,错选或不选得0分)。 题 号 15 16 17 18 19 20 答 案三、填空题(每空2分,共20分)21、在用单摆测重力加速度实验中,操作时,必须注意下面的问题。请在横线上填上题设中的关键问题。A摆球要选用密度较_而直径较_的小球。摆线要选取较_且线径较_和不易伸长的线。B在固定摆线上端时应用铁夹夹紧,不要缠绕,悬点要固定不变,以免在摆动过程中_发生变化。C摆长是从_到_的距离,测量时要尽量准确。D实验时必须控制摆角的大小,并且要让单摆在_内摆动。E测量单摆周期时,等单摆自由振动几次稳定之后,从摆球经过_位置开始计时,因为这时摆球的速度_,容易观察,可以减小误差。四、计算题(第22题6分,第23题8分,共14分)22、一质点在平衡位置O附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经0.13 s质点第一次通过M点,再经0.1 s第二次通过M点,则质点振动周期的可能值为多大?23、 甲、乙两只相同的摆钟同时计时,当甲钟指示45 min时,乙钟已指示1 h,则甲、乙两钟的摆长之比为多少? 高二物理机械振动单元测试参与答案一、单项选择题(每小题3分,共42分)1、解析:位移减少时,加速度减小,速度增大,A项错误;位移方向总是跟加速度方向相反,与速度方向有时相同,有时相反,B、D项错误,C项正确。答案:C2、解析:振子在A、B两点时的速度为零,但位移为最大,故A错;振子经过O点时速度方向不变,故B错;弹力的方向有时也与速度方向相同,故C错。答案:D3、解析:弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离,即振幅,故振幅之比为1 2。而对同一振动系统,其周期与振幅无关,则周期之比为1 1。答案:B4、解析:根据题意,由振动的对称性可知:AB的中点(设为O)为平衡位置,A、B两点对称分布于O点两侧。质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB0.5 s0.25 s。质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间tBD0.5 s0.25 s,所以,质点从O到D的时间:tODT0.25 s0.25 s0.5 s,所以T2 s。答案:C5、解析:简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的,它们相等。答案:A6、解析:从图象的横坐标和纵坐标可以知道此图是机械振动图象,将它与机械波的图象区分开。它所描述的是一个质点在不同时刻的位置,t2和t4是在平衡位置处,t1和t3是在最大振幅处,头脑中应出现一张弹簧振子振动的实物图象。根据弹簧振子振动的特征,弹簧振子在平衡位置时的速度最大,加速度为零,即弹力为零;在最大位置处,速度为零,加速度最大,即弹力为最大,所以B项正确。答案:B7、解析:小球在平衡位置O时,弹簧处于原长,弹性势能为零,动能最大,位移为零,加速度为零,A项正确;在最大位移处A、B,动能为零,加速度最大,B项错误;由AO回复力做正功,由OB,回复力做负功,C项错误;由BO动能减少,弹性势能增加,总能量不变,D项错误。答案:A8、解析:要使货物对车厢底板的压力最大,则车厢底板对货物的支持力最大,则要求货物向上的加速度最大,由振动图象可知在T时,货物向上的加速度最大,C选项正确;货物对车厢底板的压力最小,则车厢底板对货物的支持力最小,则要求货物向下的加速度最大,由振动图象可知在T时,货物向下的加速度最大,所以选项A、B、D错误。答案:C9、解析:部队过桥时,战士整齐的步伐会给桥一个周期性的驱动力,使桥做受迫振动。当该驱动力的周期(或频率)与桥的固有周期(或频率)一致时,会使桥面振幅越来越大,形成共振,对桥造成危害,因此部队过桥时应便步走。答案:D10、解析:若使振子振幅最大,则曲轴转动频率为f2 Hz,即2 r/s,由于,1r12r2,故1/22/1,所以电动机转速为4 r/s,即240 r/min。答案:D11、解析:单摆的周期与单摆的质量、振幅无关,即改变质量和振幅,周期不变;到达平衡位置时速度减小,说明单摆摆角减小,即振幅减小,故B项正确。答案:B
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