1、【 精品教育资源文库 】 考点强化练 30 机械振动 1.(多选 )下列有关简谐运动说法正确的是 ( ) A.做简谐运动的物体 ,受到的回复力的方向总是指向平衡位置 B.平衡位置就是加速度为零的位置 C.水平弹簧振子振动过程中动能和弹性势能相互转化 ,系统总机械能守恒 D.弹簧振子振动过程中 ,弹性势能增加时 ,弹簧的长度可能变短 2.如图甲所示 ,弹簧振子以 O点为平衡位置 ,在 A、 B两点之间做简谐运动。取向右为正方向 ,振子的位移 x随时间 t的变化如图乙所示 ,下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 A.t=0.8 s时 ,振子的速度方向向左 B.t=0.2 s时 ,振子在 O点右侧 6
2、 cm处 C.t=0.4 s和 t=1.2 s时 ,振子的加速度完全相同 D.t=0.4 s到 t=0.8 s的时间内 ,振子的速度逐渐减小 3.(多选 )某质点做简谐运动 ,其位移随时间变化的关系式为 x=Asin t,则质点 ( ) A.第 1 s末与第 3 s末的位移相同 B.第 1 s末与第 3 s末的速度相同 C.3 s末至 5 s末的位移方向都相同 D.3 s末至 5 s末的速度方向都相同 4.在飞机的发展史中有一个阶段 ,飞机上天后不久 ,机翼很快就抖动起来 ,而且越抖越厉害 ,后来人们 经过了艰苦的探索 ,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法 ,解决了这一问题。在飞机机翼前
3、缘处装置配重杆的主要目的是 ( ) A.加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡 C.使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率 5.如图所示 ,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离 x,释放后振子在 A、 B间振动 ,且 AB=20 cm,振子由 A到 B的时间为 0.1 s,则下列说法正确的是 ( ) A.振子在 A、 B两点时 ,弹簧弹力大小相等 B.振子由 A到 O的时间比振子由 O到 B的时间短 C.振子从 A O B O A通过的路程为 40 cm D.振子从 A O B O A通过的路程为 20 cm 6.一弹簧振子的位移 y随时间 t变化的关系式为 y=0.1sin(2.5 t),位移 y的
4、单位为 m,时间 t的单位为 s。则 ( ) A.弹簧振子的振幅为 0.2 m B.弹簧振子的周期为 1.25 s C.在 t=0.2 s时 ,振子的运动速度为零 D.在任意 0.2 s时间内 ,振子的位移均为 0.1 m 【 精品教育资源文库 】 7.(多选 )如图所示 ,下列说法正确的是 ( ) A.振动图象上的 A、 B两点振动物体的速度相同 B.在 t=0.1 s和 t=0.3 s时 ,质点的加速度大小相等 ,方向相反 C.振动图象上 A、 B两点的速度大小相等 ,方向相反 D.质点在 t=0.2 s和 t=0.3 s时的动能相等 8.(2017宁波模拟 )某同学用实验的方法探究单摆
5、的周期与摆长的关系。 (1)为测量摆线长 ,必须使单摆处于 (选填字母代码 )状态。 A.水平拉直 B.自然悬垂 C.悬挂拉紧 (2)他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度 L0=98.80 cm,然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径 ,操作如图 ,得到摆球的直径为 d=2.266 cm,此测量数据是选用了仪器 (选填“ 甲 ” 或 “ 乙 ”) 测量得到的。 9.(多选 )下图为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象 ,下列说法正确的是 ( ) A.甲、乙两单摆的摆长相等 B.甲摆的振幅比乙摆大 C.甲摆的机械能比乙摆大 D.在 t=0.5 s时有最大正向加速度的是乙摆 10.一个在 y方向
6、上做简谐运动的物体 ,其振动图象如图所示。下列关于图 (1)(4)的判断正确的是(选项中 v、 F、 a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度 )( ) A.图 (1)可作为该物体的 v-t图象 B.图 (2)可作为该物体的 F-t图象 C.图 (3)可作为该物体的 F-t图象 D.图 (4)可作为该物体的 a-t图象 11.有一弹簧振子 ,振幅为 0.8 cm,周期为 0.5 s,初始时具有负方向的最大加速度 ,则它的振动方程是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.x=8 10-3sin m B.x=8 10-3sin m C.x=8 10-1sin m D.x=8 10-1sin m
7、 12.在探究单摆周期与摆长的关系实验中 ,若摆球在垂直纸面的平面内摆动 ,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数 ,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻 ,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连 ,该仪器显示的光敏电 阻阻值 R随时间 t 变化图线如下图所示 ,则该单摆的振动周期为 。 甲 乙 若保持悬点到小球顶点的绳长不变 ,改用直径是原小球直径 2倍的另一小球进行实验 ,则该单摆的周期将 (选填 “ 变大 ”“ 不变 ” 或 “ 变小 ”), 图乙中的 t将 (选填 “ 变大 ”“ 不变 ” 或 “ 变小 ”) 。 13.(多选 )如图所示 ,两单摆的摆长相同
8、,平衡时两摆球刚好接触 ,现将摆球 A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放 ,碰撞后 ,两摆球分开各自做简谐运动 ,以 mA、 mB分别表示摆球 A、 B 的质量 ,则 ( ) A.如果 mAmB,下 一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B.如果 mAmB,下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 C.无论两球质量之比是多少 ,下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧 D.无论两球质量之比是多少 ,下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧 14.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系 ,若该振动系统的固有频率为 f 固 ,则固有频率最有可能的是 ( ) 驱动力频率 /Hz 30 40 50 60 70 80 受
9、迫振动振幅 /cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3 A.f 固 =60 Hz B.60 Hzf 固 70 Hz C.50 Hzf 固 60 Hz D.以上三项都不对 15.在探究单摆周期与摆长的关系实验中 ,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是图 (填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ”) 。图丙的读数是 mm。 【 精品教育资源文库 】 考点强化练 30 机械振动 1.ACD 根据简谐运动的概念可知 ,做简谐运动的物体 ,受到的回复力的方向总是指向平衡位置 ,选项 A正确 ;回复力为零的位置是简谐运动的平衡位置 ,不一定就是加速度为零的位置 ,
10、例如单摆在平衡位置时加速度不为零 ,选项 B错误 ;水平弹簧振子振动过程中动能和弹性势能相互转化 ,系统总机械能守恒 ,选项 C正确 ;弹簧振子振动过程中 ,弹性势能增加时 ,弹簧的长度可能变短 ,选项 D正确。 2.A 从 t=0.8 s时起 ,再过一段微小时间 ,振子的位移为负值 ,因为取向右为正方向 ,故 t=0.8 s时 ,速度方向向左 ,A 正确 ;由题中图象得振子的位移 x=12sin t cm,故 t=0.2 s时 ,x=6 cm,故 B错误 ;t=0.4 s 和 t=1.2 s时 ,振子的位移方向相反 ,由 a= 知 ,加速度方向相反 ,C 错误 ;t=0.4 s到 t=0.8
11、 s的时间内 ,振子的位移逐渐变小 ,故振子逐渐靠近平衡位置 ,其速度逐渐变 大 ,故 D错误。 3.AD 由 x=Asin t知 ,周期 T=8 s。第 1 s 末、第 3 s末、第 5 s末分别相差 2 s,恰好个周期。根据简谐运动图象中的对称性可知 A、 D选项正确。 4.D 飞机飞上天后 ,在气流周期性驱动力作用下做受迫振动 ,机翼越抖越厉害说明气流驱动力频率与机翼的固有频率非常接近或相等。在机翼前缘处装置配重杆 ,目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率 ,使驱动力频率与固有频率相差较大 ,从而实现减震的目的 ,选项 D 正确。 5.C 在 A、 B两点 ,弹力大小并不相等 ,选项
12、A错误 ;据对称性 ,振子从 A到 O和从 O到 B时间相同 ,选项 B错误 ;振子从 A O B O A通过的路程即振子运动轨迹的长度为 40 cm,选项 C正确 ,D错误。 6.C 根据弹簧振子的位移 y 随时间 t变化的关系式 y=0.1sin(2.5 t)可知 ,弹簧振子的振幅为 0.1 m,选项 A错误 ;由 = =2.5 rad/s 可得弹簧振子的周期 T=0.8 s,选项 B错误 ;在t=0.2 s时 ,振子的位移最大 ,运动速度为零 ,选项 C正确 ;在任意 0.2 s时间内 ,振子的位移不一定均为 0.1 m,振子的最大位移大小为 0.1 m,选项 D错误。 7.BC A、
13、B两处位移相同 ,速 度大小相等 ,但方向相反 ,选项 A错误 ,C 正确 ;t=0.1 s和 t=0.3 s质点离开平衡位置的位移最大 ,方向相反 ,由 F=-kx,a=- 可知 ,选项 B正确 ;t=0.2 s时 ,物体通过平衡位置 ,速度最大 ,动能最大 ;而 t=0.3 s时 ,速度为零 ,动能最小 ,故选项 D错误。 8.答案 (1)B (2)甲 解析 (1)为测量摆线长 ,必须使单摆处于自然悬垂状态 ,水平拉直或拉紧都会增大测量的误差。故 B正确 ,A、 C错误 ,故选 B。 (2)图甲是 50分度的游标卡尺 ,最小分度是 0.02 mm,而螺旋测微器的最小分度是 0.01 mm,
14、小球的读数是 d=2.266 cm=22.66 mm,符合游标卡尺的读数 ,不符合螺旋测微器的读数的精确度。故此测量数据是选用了仪器甲。 9.ABD 可从题图上看出甲摆振幅大 ,故 B对。且两摆在同一地点、周期相等 ,则摆长相等 ,因质量关系不明确 ,无法比较机械能。 t=0.5 s时乙摆球在负的最大位移处 ,故有最大正向加速度 ,所以正确答案为 A、 B、 D。 10.C 由 y-t图象知 t=0时刻 ,物体通过平衡位置 ,速度沿 y轴正方向 ,此时速度达到最大值 ,加速度为 0,故 A、 B、 D错 ,C对。 【 精品教育资源文库 】 11.A 振幅 A=0.8 cm=8 10-3 m,
15、= =4 rad/s 。由题知初始时 (即 t=0时 )振子在正向最大位移处 ,即 sin 0=1,得 0= ,故振子做简谐运动的方程为 x=8 10-3sin m,选项 A正确。 12.答案 2t0 变大 变大 解析 分析知 ,单摆的半个周期为 t0,所以周期为 2t0;由于直径变大 ,摆长变长 ,遮蔽光时间也变长 ,得到周期将变大 , t将变大。 13.CD 单摆做简谐运动的周期 T=2 与摆球的质量无关 ,因此两单摆周期相同。碰后经过 T 都将回到最低点再次发生碰撞 ,下一次碰撞一定发生在平衡位置 ,不可能在平衡位置左侧或 右侧 ,故 C、 D正确。 14.C 根据共振曲线 ,可判断出 f 驱 与 f 固 相差越大 ,受迫振动的振幅越小 ;f 驱 与 f 固 越接近 ,受迫振动的振幅越大。并从中看出 f 驱 越接近 f 固 ,振幅的变化越慢。比较各组数据知 f 驱 在 5060 Hz范围内时 ,振幅变化最小 ,因此 ,50 Hzf 固 60 Hz,即选项 C正确。 15.答案 乙 8.85
