ImageVerifierCode 换一换
格式:DOC , 页数:8 ,大小:219.65KB ,
资源ID:195561      下载积分:20 金币
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

加入VIP,更优惠
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.77wenku.com/d-195561.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录   微博登录 

下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(第2章 机械振动 单元试卷(含答案))为本站会员(花好****3)主动上传,七七文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知七七文库(发送邮件至373788568@qq.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

第2章 机械振动 单元试卷(含答案)

1、 第第 2 章章 机械振动机械振动 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分) 1单摆通过平衡位置时,小球受到的回复力( ) A指向地面 B指向悬点 C数值为零 D垂直于摆线 解析 做简谐运动的质点, 只有在离开平衡位置时才受到回复力, “平衡位置”的意义就是 回复力为零的位置,此处的合力不一定为零 答案 C 2简谐运动属于( ) A匀变速直线运动 B匀速直线运动 C曲线运动 D变速运动 解析 简谐运动的加速度大小不断变化,选项 A、B 错误;简谐运动可能是直线运动,也可 能是曲线运动,简谐运动的速度不断变化,是变速运动,选项 D 正

2、确 答案 D 3. 图 1 如图 1 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,质点速度逐渐增大 B质点振动周期是 4s C在 8s 内质点通过的路程是 16cm D质点在第 2s 内的速度方向与在第 3s 内的速度方向相反 解析 在第 1s 内, 质点由平衡位置向正向最大位移处运动, 速度减小, A 错误; 由图可知, 周期 T4s,振幅 A2cm,则 8s 内质点通过的路程 s8 T 4A16cm,B、C 正确;质点在 第 2s 内的速度方向与在第 3s 内的速度方向相同,均沿 x 轴负方向,D 错误 答案 BC 4做简谐运动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为

3、原来的 4 倍,摆球经过平衡位置时速度 减小为原来的1 2,则单摆振动的( ) A频率、振幅都不变 B频率、振幅都改变 C频率不变,振幅改变 D频率改变,振幅不变 解析 单摆振动的频率与摆长和所在地的重力加速度有关,与质量、振幅大小无关,单摆振 动的频率不变; 单摆振动过程中机械能守恒, 振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的 势能,因此,单摆的振幅改变,选项 C 正确 答案 C 图 2 5如图 2 所示,在光滑水平面上的弹簧振子,弹簧形变的最大限度为 20cm,图示 P 位置 是弹簧振子处于自然伸长的位置,若将振子 m 向右拉动 5cm 后由静止释放,经 0.5s 振子 m 第一次回到 P

4、 位置,关于该弹簧振子,下列说法正确的是( ) A该弹簧振子的振动频率为 1Hz B若向右拉动 10cm 后由静止释放,经过 1s 振子 m 第一次回到 P 位置 C若向左推动 8cm 后由静止释放,振子 m 两次经过 P 位置的时间间隔是 2s D在 P 位置给振子 m 任意一个向左或向右的初速度,只要位移不超过 20cm,总是经 0.5s 速度就降为 0 解析 由题意知,该弹簧振子振动周期为 T0.54s2s,且以后不再变化,即弹簧振子固 有周期为 2s,振动频率为 0.5Hz,所以 B 选项中应经过 0.5s 第一次回到 P 位置,A、B 选项 错误;C 选项中两次经过 P 位置的时间间

5、隔为半个周期,是 1s,C 选项错误,振子从平衡 位置经T 40.5s,速度就降为 0,D 选项正确 答案 D 6一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相 等,但方向相反,那么这两个时刻弹簧振子的( ) A速度一定大小相等,方向相反 B加速度一定大小相等,方向相反 C位移一定大小相等,方向相反 D以上三项都不对 解析 由弹簧振子的运动规律知,当弹簧弹力大小相等、方向相反时,这两时刻振子的位移 大小相等、方向相反,加速度大小相等、方向相反,B、C 正确;由于物体的运动方向在两 时刻可能为同向,也可能为反向,A 错误 答案 BC 7 某同学在研究单摆的受迫振动时

6、, 得到如图 3 所示的共振曲线 横轴表示驱动力的频率, 纵轴表示稳定时单摆振动的振幅已知重力加速度为 g,下列说法中正确的是( ) 图 3 A由图中数据可以估算出摆球的摆长 B由图中数据可以估算出摆球的质量 C由图中数据可以估算出摆球的最大动能 D如果增大该单摆的摆长,则曲线的峰将向右移动 解析 从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率, 单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动 力的频率, 根据单摆的频率可以计算出单摆的周期, 根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆 长,选项 A 正确;从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能,选项 B、C 错误;如果增大单摆的摆长,单摆的周期增大,频率减

7、小,曲线的峰将向左移动,选项 D 错误 答案 A 8A、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( ) AA 摆的振幅较大,振动频率为 f BB 摆的振幅较大,振动频率为 5f CA 摆的振幅较大,振动频率为 5f DB 摆的振幅较大,振动频率为 4f 解析 A、B 两摆均做受迫振动,其振动频率等于驱动力的频率 5f,因 B 摆的固有频率接近 驱动力的频率,故 B 摆的振幅较大,B 正确 答案 B 9如图 4 所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,则下列说法中正确的是( ) 图 4 A甲、乙两

8、摆的振幅之比为 21 Bt2s 时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零 C甲、乙两摆的摆长之比为 41 D甲、乙两摆摆球在最低点时摆线的拉力大小一定相等 解析 由题图知甲、乙两摆的振幅分别为 2cm、1cm,故选项 A 正确;t2s 时,甲摆在平 衡位置处,乙摆在振动的最大位移处,故选项 B 正确;由单摆的周期公式 T2 l g,得到 甲、乙两摆的摆长之比为 14,故选项 C 错误;因摆球质量关系未知,无法确定拉力大小 关系,故选项 D 错误 答案 AB 10一弹簧振子沿 x 轴振动,平衡位置在坐标原点t0 时刻振子的位移 x0.1m;t4 3s 时刻 x0.1m;t4s 时刻 x0.1m该振

9、子的振幅和周期可能为( ) A0.1m,8 3sB0.1m,8s C0.2m,8 3sD0.2m,8s 解析 若振幅 A0.1m,T8 3s,则 4 3s 为半周期,从0.1m 处运动到 0.1m 处,符合运动实 际,4s4 3s 8 3s 为一个周期,正好返回 0.1m 处,所以 A 正确;若 A0.1m,T8s, 4 3s 只 是 T 的1 6,不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处,所以 B 错;若 A0.2m,T 8 3 s,4 3s T 2,振子可以由0.1m 处运动到对称位置,4s 4 3s 8 3sT,振子可以由 0.1m 处返回 0.1m 处,所以 C 对;若 A0.2m,

10、T8s,4 3s2 T 12,而 sin 2 T T 12 1 2,即 T 12时间内,振 子可以从平衡位置运动到0.1m处, 再经8 3s又恰好能由0.1m处运动到0.2m处后, 再返回0.1m 处,所以 D 对 答案 ACD 二、填空题(本题共 2 小题,共 10 分) 图 5 11(5 分)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中: (1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图 5 所示,则该摆球的直径为_cm. (2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是_(填选项前的字母) A把单摆从平衡位置拉开 30 的摆角,并在释放摆球的同时开始计时 B测量摆球通过最低点 100 次

11、的时间 t,则单摆周期为 t 100 C用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 D选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小 解析 (1)由标尺的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球直径的整厘米数为 0.9cm,标尺中第 7 条线与主尺刻度对齐,所以应为 0.07cm,所以摆球直径为 0.9cm0.07cm0.97cm. (2)单摆应从最低点计时,且单摆从平衡位置拉开的摆角应不大于 5 ,故 A 错;因一个周期 内,单摆有 2 次通过最低点,故 B 错;由 T2 l g得,g 42l T2 ,若用悬线的长度加摆球的 直径作为摆长, 则 g 偏大, C 对;

12、 因空气阻力的影响, 选密度小的摆球, 测得的 g 值误差大, D 错 答案 (1)0.97 (2)C 12(5 分)某兴趣小组利用沙摆(视为单摆)测量斜面上木板运动的加速度,实验装置如图 6 甲 (1)测量沙摆周期时,为减小误差,应取沙摆运动到_(填“最高点”或“最低点”) 时作为计时起点; (2)某同学用秒表计下 n 次全振动的时间如图乙所示,示数为_s; (3)在沙摆振动时, 将一木板从斜面上滑下, 沙摆漏下的沙在木板上形成如图丙所示形状 测 得沙摆周期为 T,ABs1,BCs2,则木板加速度 a_(用 s1,s2,T 表示) 图 6 解析 (1)为减小误差,应取沙摆运动到最低点开始计时

13、 (2)时间 t1min10.3s70.3s (3)从 A 到 B 和从 B 到 C 的时间间隔均为T 2,由 s2s1a T 2 2,得 a4s2s1 T2 答案 (1)最低点 (2)70.3 (3)4s2s1 T2 三、计算题(本题共 4 小题,共 40 分) 13(8 分)如图 7 所示为一弹簧振子的振动图象,求: 图 7 (1)该振子简谐运动的表达式; (2)在第 2s 末到第 3s 末这段时间内,弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变 化的? (3)该振子在前 100s 的总位移是多少?路程是多少? 解析 (1)由振动图象可得:A5cm,T4s,0 则 2 T 2rad/s

14、 故该振子做简谐运动的表达式为:x5sin 2t(cm) (2)由题图可知,在 t2s 末至 t3s 末时间内,振子的位移值变大,加速度的值变大,速度 值变小,动能减小,弹性势能增大 (3)振子经过一个周期位移为零,路程为 54cm20cm,前 100s 刚好经过了 25 个周期,所 以前 100s 振子位移 x0,振子路程 s2025cm500cm5m. 答案 (1)x5sin 2t(cm) (2)见解析 (3)0 5m 14(10 分)弹簧振子以 O 点为平衡位置在 B、C 两点之间做简谐运动,B、C 相距 20cm.某 时刻振子处于 B 点,经过 0.5s,振子首次到达 C 点,求: (

15、1)振动的周期和频率; (2)振子在 5s 内通过的路程及 5s 末的位移大小; (3)振子在 B 点的加速度大小跟它距 O 点 4cm 处 P 点的加速度大小的比值 解析 (1)由题意可知,振子由 BC 经过半个周期,即T 20.5s,故 T1s,f 1 T1Hz. (2)振子经过 1 个周期通过的路程 s10.4m振子 5s 内振动了五个周期,回到 B 点,通过的 路程:s5s12m位移大小 x10cm0.1m. (3)由 Fkx 可知:在 B 点时 FBk0.1,在 P 点时 FPk0.04,故aB aP FB m FP m 52. 答案 (1)1.0s 1Hz (2)2m 0.1m (

16、3)52 15(10 分)一个摆长为 2m 的单摆,在地球上某地振动时,测得完成 100 次全振动所用的时 间为 284s(3.14,结果在小数点后保留两位有效数字) (1)求当地的重力加速度 g; (2)把该单摆拿到月球上去,已知月球上的重力加速度是 1.60m/s2,则该单摆振动周期是多 少? 解析 (1)周期 Tt n 284 100s2.84s由周期公式 T2 l g得 g 42l T2 43.14 22 2.842 m/s2 9.78 m/s2. (2)T2 l g23.14 2 1.60s7.03s. 答案 (1)9.78m/s2 (2)7.03s 16(12 分)一质点在平衡位置

17、 O 附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经 0.13s 质点第一次通过 M 点,再经 0.1s 第二次通过 M 点,则质点振动周期的可能值为多大? 解析 将物理过程模型化,画出具体化的图景若 M 点在 O 点右方,如图甲所示设质点 从平衡位置 O 向右运动到 M 点,那么质点从 O 到 M 运动时间为 0.13s,再由 M 经最右端 A 返回 M 经历时间为 0.1s,如图乙所示 甲 乙 丙 另一种可能就是 M 点在 O 点左方,如图丙所示,质点由 O 点经最右方 A 点后向左经过 O 点到达 M 点历时 0.13s,再由 M 点向左经最左端 A点返回 M 点历时 0.1s. 根据以上分析,质点振动周期共存在这两种可能性 如图乙所示,可以看出 OMA 历时 0.18s,根据简谐运动的对称性,可得到 T140.18s 0.72s. 另一种可能如图丙所示,由 OAM 历时 t10.13s,由 MA历时 t20.05s则3 4T2t1 t2,解得 T20.24s. 所以周期的可能值为 0.72s 和 0.24s. 答案 0.72s 0.24s