第十一章 机械振动 综合测试
一、本大题共10小题;
1.做简谐运动的物体,每次经过同一位置时,都具有相同的( )
A.加速度 B.速度 C.位移 D.动能 2..单摆振动的回复力是:
A.摆球所受的重力 B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力 C.悬线对摆球的拉力 D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
3.弹簧振子的质量为M,弹簧劲度系数为k,在振子上放一质量为m的木块,使两者一起振动,如图。木块的回复力F是振子对木块的摩擦力,F也满足F??k?x,
x是弹簧的伸长(或压缩)量,那么
k?为( ) kA.
mMmM B. C. D. MM?mM?mmmM4.一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s,当振子从平衡位置开始向右运动,在0.17s时刻,振子的运动情况是( )
A.正在向左做减速运动 B.正在向右做加速运动 C.加速度正在减小 D.动能正在减小 5.如图为某质点的简谐运动图象: [ ]
A. 当t=1s时,速度为正的最大,加速度为零; B、当t=1s时,加速度为负的最大,速度为零: C、当t=2s时,速度为负的最大,加速度为零; D、当t=2s时,速度为正的最大,加速度为零
6.甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图,由图可知( )
A.甲和乙的摆长一定相等 B.甲的摆球质量较小 C.甲的摆角大于乙的摆角
D.摆到平衡位置时,甲和乙摆线所受的拉力可能相等。 7.一个质点做简谐运动,它的振动图象如图,则( )
A.图中的曲线部分是质点的运动轨迹 B.有向线段OA是质点在t1时间内的位移
C.有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时间内的位移
D.有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率
8.有A、B两个弹簧振子,A的固有频率为f,B的固有频率为4f ,如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动,那么下列结论中正确的是( )
A.振子A的振幅较大,振动频率为2f B.振子A的振幅较大,振动频率为f C.振子B的振幅较大,振动频率为2f D.振子B的振幅较大,振动频率为4f
9.将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的,倾角为?的斜面上,其摆角为?,如图。下列说法正确的是( ) A.摆球做简谐运动的回复力F?mgsin?sin?
B.摆球做简谐运动的回复力为mgsin? C.摆球做简谐运动的周期为2?D.摆球在运动过程中,经平衡位置时,线的拉力为T?mgsin? 10.一个弹簧振子在水平方向做简谐运动,周期为T,( )
A.若t时刻和(t??t)时刻振子位移大小相等、方向相同,则?t一定等于T整数倍 B.若t时刻和(t??t)时刻振子速度大小相等、方向相反,则?t一定等于T/2整数倍 C.若?t?T,则在t时刻和t??t时刻振子的加速度一定相等 D.若?t?T/2,则在t时刻和t??t时刻弹簧的长度一定相等
l gsin?OxAt1t??二 填空题 :
11.质点在O点附近做简谐运动,由O点开始计时,质点第一次到达O点附近的M点需时6s,又经过4s再一次通过M点,则质点第三次通过M点还要经___s。
12.如图6所示,两个相同的弹性小球,分别挂在不能伸长的细线上,两线互相平行,两球重心在同一水平线上且互相接触,第1个球摆长为L1,第2个球摆长为4L1。现将第1个球拉一个很小的角度后释放,在第1个球摆动周期的两倍时间内,两球碰撞的次数为──────次。
13.有一单摆,在山脚下测得周期为T1,移到山顶测得周期为了T2,设地球半径为R,则山的高度为__________。
14.在升降机中有一单摆,升降机静止时的振动周期为T。当升降
大小为______m/s2。
15.S摆的周期是2s,如果使这个S摆摆球的质量及振幅都减少一半,它的周期是 s;如果把它的摆长减小一半,它的周期是_____s;如果把它移到月球上去(月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6),摆长是原长,它的周期是_______s。 16.如图7为一双线摆,在同一水平天花板上用两根等长的细线悬挂一小球,已知线长为L,摆线与水平方向夹角为θ,小球的尺寸忽略不计。当小球在垂直纸面做简谐运动时,其振动周期是__________。 17.铁路上每根钢轨的长度为12m,两根钢轨之间的间隙为0.8cm,
若支持车厢的弹簧的固有频率为2Hz,那么列车的速度v=____ m/s时车振动的最厉害。
18.某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则 : ①该摆摆长为_______cm。
②(单选题)如果他测得的g值偏小,可能的原因是: [ ] A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了 C.开始计时,秒表过迟按下 D.实验中误将49次全振动数为50 三、计算题(19题6分,20题21题7分)
19.如图所示,单摆摆长为1m,做简谐运动,C点在悬点O的正下方,D点与C相距
为2m,C、D之间是光滑水平面,当摆球A到左侧最大位移处时,小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动,A、B二球在C点迎面相遇,求小球B的速度大小.
B D C A O 20.一较长的弹簧两端拴着质量分别为m1和m2的物体,今将m2放于水平面上,缓缓向下加力将m1往下压,如图,m1到最低点时所施压力大小为F.若要求撤去F后m1跳起将m2拉得跳离桌面,F至少多大?
21.如图1所示,三角架质量为M,沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小球,原来三角架静止在水平面上.现使小球做上下振动,已知三角架对水平面的压力最小为零,求:
(1)此时小球的瞬时加速度;
(2)若上、下两弹簧的劲度系数均为k,则小球做简谐运动的振幅为多少?
m M