第二章 机械振动 章节复习题-（2019）新人教版高中物理高二选择性必修第一册.rar

2.7 第二章 机械振动（章节复习）【知识再理解 1】1. 概念：振动、平衡位置、简谐运动、振幅、周期和频率（圆频率） 、相位、初相、相位差、回复力2. 模型：弹簧振子3. 方法：（1）用 x-t 图反映振子的振动（2）用频闪照片、匀速拉动留痕介质等方法获取振子不同时刻振动位移，并通过数学方法对位移-时间图像进行分析。1如图是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是（）A物体振动的频率为 50Hz B物体振动的振幅为 20cmC此图描述的是质点的振动轨迹 D在内通过的路程是26 10 s60cm2某质点在 04s 的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（）A在 01s 内质点做初速度为 0 的加速运动B在 23s 内质点回复力正向减小C在 04s 内质点通过的路程为 20cmD振动图像是从平衡位置开始计时的3某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 x=Asint，则质点（4）A第 1s 末与第 3s 末的位移相反B第 1s 末与第 3s 末的速度相同C3s 末与 5s 末的回复力方向相同D3s 末与 7s 末的动能相同4 如图所示，A、B 为两简谐运动的图像，下列说法正确的是（）AB 的初相位是 BA、B 之间的相位差是 2CB 比 A 超前 DB 比 A 超前25简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔 P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔 P 在纸带上画出的就是小球的振动图象。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。则下列说法正确的是（）A2.5 s 时振子正在向 x 轴正方向运动Bt17 s 时振子相对平衡位置的位移是 10 cmC若增大弹簧振子的振幅，其振动周期也增大D若纸带运动的速度为 2 cm/s，振动图线上 1、3 两点间的距离是 4 cm6 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，其振动方程 x= 5sin(）2cm 7. 半径较大的光滑圆弧面上有一个小球，把它从最低点移开一小段距离，放手后，小球以最低点为平衡位置左右振动。空气阻力可忽略，论证该振动是不是简谐运动。【知识再理解 2】1. 物理模型：单摆 2. 物理规律：单摆的回复力提供、周期决定因素与周期方程、应用单摆测重力加速度1 图中 O 点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至 A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的 A、C 之间来回摆动，B 点为运动中的最低位置，则在摆动过程（）A摆球在 A 点和 C 点处，速度为零，合力也为零B摆球在 A 点和 C 点处，速度为零，回复力也为零C摆球在 B 点处，速度最大，回复力也最大D摆球在 B 点处，速度最大，向心力也最大2有一单摆，在海平面上某一段时间内摆动了 N 次，在该处某山顶上同样长的时间内摆动了次，由此可知，此山的海拔高度与地球半径的比值是（忽略地球自转） （(1)N ）ABCD11N1N11N11NN3 将一单摆装置竖直悬挂于某一悬点，其中悬线的上部分在带孔的薄挡板上面（单摆的下部分露于板外） ，如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到挡板，如果本实验的长度测量工具只能测量出挡板到摆球球心之间的距离 l，并通过改变 l 而测出对应的摆动周期 T，再以为纵轴、l 为2T横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出悬点到挡板的高度 h 和当地的重力加速度。（1）现有如下测量工具：A时钟；B秒表；C天平；D毫米刻度尺。本实验所需的测量工具有_BD_；(填测量工具代号)（2）在实验中，有三名同学分别得到了关系图象如图（乙）中的 a、b、c 所示，2Tl那么，正确的图象应该是_a_；（3）由图象可知，悬点到挡板的高度_0.4_m；h （4）由图象可知，当地重力加速度 g=_9.86_m/s2；（留三位有效数字）（5）如果某同学用此装置测出的重力加速度的结果比当地重力加速度的真实值偏大，他在实验操作上可能出现的失误是_。A测量 l 时没有加上摆球半径 B选用摆球的质量偏大C在时间 t 内的 n 次全振动误记为次 D在时间 t 内的 n 次全振动误记为1n次。1n 【知识再理解 3】1.概念：固有振动、固有频率，阻尼振动，受迫振动、驱动力，共振2.物理规律：共振曲线1 如图所示是一物体做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知（）A振子做自由振动时，频率可以为 f1、f2或 f3B驱动力频率为 f2时，振子处于共振状态C要减小共振的危害，必须使物体的振动频率接近 f2D要利用共振的效果，必须使物体的振动频率远大于 f3【核心素养提升】1 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的、两点之间做简谐OAB运动，、分居点的左右两侧的对称点。取水ABO平向右为正方向，振子的位移随时间 的变化如图xt乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（）A时，振子在点右侧处0.6st O6cmB振子和时的速度相同0.2st 1.0st C时，振子的加速度方向水平向右1.2st D到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大1.0st 1.4st 2 一弹簧振子沿水平方向放置，取向右为正方向，其振动图像如图所示。由图可知（）At=1.0s 时振子的速度为零，加速度为正的最大值B在 1.0s 到 1.5s 内振子的速度增加，加速度为负值C在 2.0s 到 2.5s 内振子的速度减小，加速度为负值Dt=2.5s 时振子的速度为零，加速度为负的最大值3. 如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（）A该质点振动的周期为 0.4 sBt=0.2 s 时，质点的加速度最大C质点在一个周期内通过的路程为 16 cmD在 t=0 和 t=0.4 s 时，质点所受的回复力相同4一弹簧振子的位移 y 随时间 t 变化的关系式为 y=0.1sin（2.5t）m，则（）A弹簧振子的振幅为 0.2mB弹簧振子的周期为 1.25sC在 t=0.2s 时，振子的运动速度为零D在任意 0.2s 时间内，振子通过的路程均为 0.1m5关于简谐运动，下列说法中正确的是（）A物体每次通过同一位置时，其加速度相同，速度也一定相同B若位移为负值，则速度一定为正值加速度也一定为负值C物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态D物体的位移增大时，动能减少，势能增加6 在下列情况下，能使单摆周期变小的是（）A将摆球质量减半，而摆长不变B将单摆由地面移到高山C将单摆从赤道移到两极D将摆线长度不变，换一较大半径的摆球7 摆长为 L 的单摆，周期为 T，若将它的摆长增加 2m，周期变为 2T，则 L 等于（）AmBmCmD2m1312238 如图所示为同一地区两个单摆的振动图像，实线是单摆甲的振动图像，虚线是单摆乙的振动图像。已知两单摆的摆球质量相同，则甲、乙两个单摆的（）A摆长之比为 1：2B摆长之比为 2：1C最大回复力之比为 8：1D最大回复力之比为 1：89一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系）如图所示，则（）A此单摆的固有周期约为 0.5sB此单摆的摆长约为 1mC若摆长增大，单摆固有频率增大D若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动10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 2fB振子 A 的振幅较大，振动频率为 fC振子 B 的振幅较大，振动频率为 2fD振子 B 的振幅较大，振动频率为 4f11如图所示的演示装置中，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆（a、c 两摆摆长相等） ，让 c 摆摆动，其余各摆也摆动起来，稳定后可以发现（）Ab 摆摆动角度最大 Ba 摆摆动周期最短Cb 摆摆动周期最长 D各摆摆动的周期均与 c 摆相同12 如图甲所示是演示沙摆振动图象的实验装置，沙摆的运动可看作是简谐运动。若用力 F 向外拉木板使木板以 0.20m/s 做匀速运动，图乙是实验得到的木板上长度为 0.60m 范围内的振动图象，那么这次实验所用的沙摆的周期为_1.5_s，摆长为_0.56_m。 （答案保留两位有效数字，计算时取 210，g 取 10m/s2）13在“用单摆测重力加速度”的实验中，（1） 测出了单摆在摆角小于 5时完成 n 次全振动的时间为 t，用毫米刻度尺测得摆线长为 L，又用千分尺测得摆球直径为 d。用上述测得的物理量，写出计算重力加速度的表达式 g=。222)2(4tdln（2） 为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的 ACEH A.长 1m 左右的细绳 B.长 30m 左右的细绳 C.直径 2cm 的铅球 D.直径2cm 的铁球； E.秒表 F.时钟； G.最小刻度是厘米的直尺 H.最小刻度是毫米的直尺（3）某同学的操作步骤为：A取一根细线，下端系住直径为 d 的金属小球，上端固定在铁架台上B用米尺量得细线长度 lC在摆线偏离竖直方向 5位置释放小球D用秒表记录小球完成 n 次全振动的总时间 t，得到周期 T用 g=计算tn224lT重力加速度，按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_（填“偏大”、“相同”或“偏小”） 。（4）该同学测出不同摆长时对应的周期 T，作出 T2L 图线，如图所示，利用图线上任两点 A、B 的坐标（x1，y1） 、 （x2，y2） ，可求得g_。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测）（）（121224yyxx量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的 g 值和真实值相比是_的（选填“偏大”、 “偏小”或“不变”） 。 2.7 第二章第二章 机械振动（机械振动（章节复习）章节复习）【知识再理解知识再理解 1】1. 概念：振动、平衡位置、简谐运动、振幅、周期和频率（圆频率）概念：振动、平衡位置、简谐运动、振幅、周期和频率（圆频率） 、相位、初相、相位、相位、初相、相位差、回复力差、回复力2. 模型：弹簧振子模型：弹簧振子3. 方法：（方法：（1）用）用 x-t 图反映振子的振动（图反映振子的振动（2）用频闪照片、匀速拉动留痕介质等方法获取）用频闪照片、匀速拉动留痕介质等方法获取振子不同时刻振动位移，并通过数学方法对位移振子不同时刻振动位移，并通过数学方法对位移-时间图像进行分析。时间图像进行分析。1如图是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是（）A物体振动的频率为 50Hz B物体振动的振幅为 20cmC此图描述的是质点的振动轨迹 D在内通过的路程是26 10 s60cm2某质点在 04s 的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（）A在 01s 内质点做初速度为 0 的加速运动B在 23s 内质点回复力正向减小C在 04s 内质点通过的路程为 20cmD振动图像是从平衡位置开始计时的3某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 x=Asint，则质点（4）A第 1s 末与第 3s 末的位移相反B第 1s 末与第 3s 末的速度相同C3s 末与 5s 末的回复力方向相同D3s 末与 7s 末的动能相同4 如图所示，A、B 为两简谐运动的图像，下列说法正确的是（）AB 的初相位是 BA、B 之间的相位差是 2CB 比 A 超前 DB 比 A 超前25简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔 P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔 P 在纸带上画出的就是小球的振动图象。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。则下列说法正确的是（）A2.5 s 时振子正在向 x 轴正方向运动Bt17 s 时振子相对平衡位置的位移是 10 cmC若增大弹簧振子的振幅，其振动周期也增大D若纸带运动的速度为 2 cm/s，振动图线上 1、3 两点间的距离是 4 cm6 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，其振动方程 x= 5sin(）2cm 7. 半径较大的光滑圆弧面上有一个小球，把它从最低点移开一小段距离，放手后，小球以最低点为平衡位置左右振动。空气阻力可忽略，论证该振动是不是简谐运动。【知识再理解知识再理解 2】1. 物理模型：单摆物理模型：单摆 2. 物理规律：单摆的回复力提供、周期决定因素与周期方程、应用单摆测重力加速度物理规律：单摆的回复力提供、周期决定因素与周期方程、应用单摆测重力加速度1 图中 O 点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至 A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的 A、C 之间来回摆动，B 点为运动中的最低位置，则在摆动过程（）A摆球在 A 点和 C 点处，速度为零，合力也为零B摆球在 A 点和 C 点处，速度为零，回复力也为零C摆球在 B 点处，速度最大，回复力也最大D摆球在 B 点处，速度最大，向心力也最大2有一单摆，在海平面上某一段时间内摆动了 N 次，在该处某山顶上同样长的时间内摆动了次，由此可知，此山的海拔高度与地球半径的比值是（忽略地球自转） （(1)N ）ABCD11N1N11N11NN3 将一单摆装置竖直悬挂于某一悬点，其中悬线的上部分在带孔的薄挡板上面（单摆的下部分露于板外） ，如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到挡板，如果本实验的长度测量工具只能测量出挡板到摆球球心之间的距离 l，并通过改变 l 而测出对应的摆动周期 T，再以为纵轴、l 为2T横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出悬点到挡板的高度 h 和当地的重力加速度。（1）现有如下测量工具：A时钟；B秒表；C天平；D毫米刻度尺。本实验所需的测量工具有_BD_；(填测量工具代号)（2）在实验中，有三名同学分别得到了关系图象如图（乙）中的 a、b、c 所示，2Tl那么，正确的图象应该是_a_；（3）由图象可知，悬点到挡板的高度_0.4_m；h （4）由图象可知，当地重力加速度 g=_9.86_m/s2；（留三位有效数字）（5）如果某同学用此装置测出的重力加速度的结果比当地重力加速度的真实值偏大，他在实验操作上可能出现的失误是_。A测量 l 时没有加上摆球半径 B选用摆球的质量偏大C在时间 t 内的 n 次全振动误记为次 D在时间 t 内的 n 次全振动误记为1n次。1n 【知识再理解知识再理解 3】1.概念：固有振动、固有频率，阻尼振动，受迫振动、驱动力，共振概念：固有振动、固有频率，阻尼振动，受迫振动、驱动力，共振2.物理规律：共振曲线物理规律：共振曲线1 如图所示是一物体做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知（）A振子做自由振动时，频率可以为 f1、f2或 f3B驱动力频率为 f2时，振子处于共振状态C要减小共振的危害，必须使物体的振动频率接近 f2D要利用共振的效果，必须使物体的振动频率远大于 f3【核心素养提升核心素养提升】1 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的、两点之间做简谐OAB运动，、分居点的左右两侧的对称点。取水ABO平向右为正方向，振子的位移随时间 的变化如图xt乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（）A时，振子在点右侧处0.6st O6cmB振子和时的速度相同0.2st 1.0st C时，振子的加速度方向水平向右1.2st D到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大1.0st 1.4st 2 一弹簧振子沿水平方向放置，取向右为正方向，其振动图像如图所示。由图可知（）At=1.0s 时振子的速度为零，加速度为正的最大值B在 1.0s 到 1.5s 内振子的速度增加，加速度为负值C在 2.0s 到 2.5s 内振子的速度减小，加速度为负值Dt=2.5s 时振子的速度为零，加速度为负的最大值3. 如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（）A该质点振动的周期为 0.4 sBt=0.2 s 时，质点的加速度最大C质点在一个周期内通过的路程为 16 cmD在 t=0 和 t=0.4 s 时，质点所受的回复力相同4一弹簧振子的位移 y 随时间 t 变化的关系式为 y=0.1sin（2.5t）m，则（）A弹簧振子的振幅为 0.2mB弹簧振子的周期为 1.25sC在 t=0.2s 时，振子的运动速度为零D在任意 0.2s 时间内，振子通过的路程均为 0.1m5关于简谐运动，下列说法中正确的是（）A物体每次通过同一位置时，其加速度相同，速度也一定相同B若位移为负值，则速度一定为正值加速度也一定为负值C物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态D物体的位移增大时，动能减少，势能增加6 在下列情况下，能使单摆周期变小的是（）A将摆球质量减半，而摆长不变B将单摆由地面移到高山C将单摆从赤道移到两极D将摆线长度不变，换一较大半径的摆球7 摆长为 L 的单摆，周期为 T，若将它的摆长增加 2m，周期变为 2T，则 L 等于（）AmBmCmD2m1312238 如图所示为同一地区两个单摆的振动图像，实线是单摆甲的振动图像，虚线是单摆乙的振动图像。已知两单摆的摆球质量相同，则甲、乙两个单摆的（）A摆长之比为 1：2B摆长之比为 2：1C最大回复力之比为 8：1D最大回复力之比为 1：89一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系）如图所示，则（）A此单摆的固有周期约为 0.5sB此单摆的摆长约为 1mC若摆长增大，单摆固有频率增大D若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动10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 2fB振子 A 的振幅较大，振动频率为 fC振子 B 的振幅较大，振动频率为 2fD振子 B 的振幅较大，振动频率为 4f11如图所示的演示装置中，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆（a、c 两摆摆长相等） ，让 c 摆摆动，其余各摆也摆动起来，稳定后可以发现（）Ab 摆摆动角度最大 Ba 摆摆动周期最短Cb 摆摆动周期最长 D各摆摆动的周期均与 c 摆相同12 如图甲所示是演示沙摆振动图象的实验装置，沙摆的运动可看作是简谐运动。若用力 F 向外拉木板使木板以 0.20m/s 做匀速运动，图乙是实验得到的木板上长度为 0.60m 范围内的振动图象，那么这次实验所用的沙摆的周期为_1.5_s，摆长为_0.56_m。 （答案保留两位有效数字，计算时取 210，g 取 10m/s2）13在“用单摆测重力加速度”的实验中，（1） 测出了单摆在摆角小于 5时完成 n 次全振动的时间为 t，用毫米刻度尺测得摆线长为 L，又用千分尺测得摆球直径为 d。用上述测得的物理量，写出计算重力加速度的表达式 g=。222)2(4tdln（2） 为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的 ACEH A.长 1m 左右的细绳 B.长 30m 左右的细绳 C.直径 2cm 的铅球 D.直径2cm 的铁球； E.秒表 F.时钟； G.最小刻度是厘米的直尺 H.最小刻度是毫米的直尺（3）某同学的操作步骤为：A取一根细线，下端系住直径为 d 的金属小球，上端固定在铁架台上B用米尺量得细线长度 lC在摆线偏离竖直方向 5位置释放小球D用秒表记录小球完成 n 次全振动的总时间 t，得到周期 T用 g=计算tn224lT重力加速度，按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_（填“偏大”、“相同”或“偏小”） 。（4）该同学测出不同摆长时对应的周期 T，作出 T2L 图线，如图所示，利用图线上任两点 A、B 的坐标（x1，y1） 、 （x2，y2） ，可求得g_。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测）（）（121224yyxx量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的 g 值和真实值相比是_的（选填“偏大”、 “偏小”或“不变”） 。