人教版高中物理選修3-4第十一章《機(jī)械振動(dòng)》單元檢測(cè)題

1、機(jī)械振動(dòng)單元檢測(cè)題一、單項(xiàng)題1. 以下運(yùn)動(dòng)中可以看作機(jī)械振動(dòng)的是a 聲帶發(fā)聲b 音叉被移動(dòng)c 火車沿斜坡行駛d 秋風(fēng)中樹葉落下2. 關(guān)于單擺，以下說法中正確選項(xiàng)a 單擺擺球所受的合外力指向平穩(wěn)位置b 擺球經(jīng)過平穩(wěn)位置時(shí)加速度為零c 擺球運(yùn)動(dòng)到平穩(wěn)位置時(shí)，所受回復(fù)力等于零d 擺角很小時(shí)，擺球所受合力的大小跟擺球相對(duì)平穩(wěn)位置的位移大小成正比3. 在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的試驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，可行的是 a 適當(dāng)加長(zhǎng)擺線b 質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的c 單擺偏離平穩(wěn)位置的角度要適當(dāng)大一些d 當(dāng)單擺經(jīng)過平穩(wěn)位置時(shí)開頭計(jì)時(shí)，經(jīng)過一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的

2、周期4. 彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，如某一過程中振子的加速度在增加，就此過程中，振子的a 速度肯定在減小b 位移肯定在減小c 速度與位移方向相反d 加速度與速度方向相同5. 如下列圖，質(zhì)量分別為ma2 kg 和 mb 3 kg 的 a、b 兩物塊，用勁度系數(shù)為k 的輕彈簧相連后豎直放在水平面上，今用大小為f45 n 的力把物塊a 向下壓使之處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后突然撤去壓力，就 g 取 10 m/s 2 第 1 頁 共 10 頁a 物塊 b 有可能離開水平面b 物塊 b 不行能離開水平面c 只要 k 足夠小，物塊 b 就可能離開水平面d 只要 k 足夠大，物塊 b 就可能離開水面6. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，

3、它所受到的回復(fù)力f、振動(dòng)時(shí)的位移x、速度 v、加速度 a，那么在 f、x、v、a 中，方向有可能相同的是 af、x、abf、v、ac x、v、adf、x、v7. 曾因高速運(yùn)行時(shí)剎不住車而引發(fā)的“豐田安全危機(jī)”風(fēng)暴席卷全球，有資料分析認(rèn)為這是由于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到肯定轉(zhuǎn)速時(shí)，其振動(dòng)的頻率和車身上一些零部件的固有頻率接近，使得這些零部件就跟著振動(dòng)起來，當(dāng)振幅達(dá)到肯定時(shí)就顯現(xiàn)“卡殼”現(xiàn)象有同學(xué)通過查閱資料又發(fā)覺豐田召回后的某一修理方案，就是在加速腳踏板上加一個(gè) “小鐵片”試分析該鐵片的作用最有可能的是a 通過增加質(zhì)量使整車慣性增大b 通過增加質(zhì)量使得汽車腳踏板不發(fā)生振動(dòng)c 通過增加質(zhì)量轉(zhuǎn)變汽車腳踏板的固有

4、頻率d 通過增加質(zhì)量轉(zhuǎn)變汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的固有頻率8. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)其位移為負(fù)時(shí)，以下說法正確選項(xiàng)a 速度肯定為正值，加速度肯定為負(fù)值b 速度肯定為負(fù)值，加速度肯定為正值c 速度不肯定為負(fù)值，加速度不肯定為正值d 速度不肯定為負(fù)值，加速度肯定為正值9. 一個(gè)彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x 后開頭振動(dòng)，其次次把彈簧壓縮2x 后開頭振動(dòng)，就兩次振動(dòng)的周期之比和最大加速度的大小之比分別為第 2 頁 共 10 頁a 12 12b 11 11 c 11 12d 12 1110. 關(guān)于機(jī)械振動(dòng)，以下說法正確選項(xiàng)a 往復(fù)運(yùn)動(dòng)就是機(jī)械振動(dòng)b 機(jī)械振動(dòng)是靠慣性運(yùn)動(dòng)的，不需要有力的作用c 機(jī)械振動(dòng)是受回復(fù)力作

5、用d 回復(fù)力是物體所受的合力11. 甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)相等，將兩單擺的擺球由平穩(wěn)位置拉起，使擺角 甲 < 乙<5°，由靜止開頭釋放，就a 甲先擺到平穩(wěn)位置b 乙先擺到平穩(wěn)位置c 甲、乙兩擺同時(shí)到達(dá)平穩(wěn)位置d 無法判定二、多項(xiàng)題12. 如下列圖，乙圖圖象記錄了甲圖單擺擺球的動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能隨擺球位置變化的關(guān)系，以下關(guān)于圖象的說法正確選項(xiàng)aa 圖線表示勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系bb 圖線表示動(dòng)能隨位置的變化關(guān)系cc 圖線表示機(jī)械能隨位置的變化關(guān)系d 圖象說明擺球在勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變13. 振動(dòng)著的單擺，經(jīng)過平穩(wěn)位置時(shí)a 回復(fù)力指向懸點(diǎn)b 合力為 0c 合力指向

6、懸點(diǎn)d 回復(fù)力為 014. 兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的曲線如下列圖以下關(guān)于兩個(gè)圖象的說法正確選項(xiàng)第 3 頁 共 10 頁a兩個(gè)振動(dòng)周期相同b 兩個(gè)振動(dòng)振幅相同c兩個(gè)振動(dòng)初相相同d 兩個(gè)振動(dòng)的表達(dá)式相同15.a以下運(yùn)動(dòng)中屬于機(jī)械振動(dòng)的是小鳥飛走后樹枝的運(yùn)動(dòng)b爆炸聲引起窗子上玻璃的運(yùn)動(dòng)cd勻速圓周運(yùn)動(dòng)豎直向上拋出物體的運(yùn)動(dòng)三、試驗(yàn)題16. 在利用單擺測(cè)定重力加速度的試驗(yàn)中：(1) 試驗(yàn)中，應(yīng)選用的器材為 填序號(hào) 1米長(zhǎng)細(xì)線1米長(zhǎng)粗線10 厘米細(xì)線泡沫塑料小球小鐵球秒刻度停表時(shí)鐘厘米刻度米尺毫米刻度米尺(2) 試驗(yàn)中，測(cè)出不同擺長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的周期值t，作出 t2l 圖象，如下列圖， t2 與 l 的關(guān)系式是 t2 ，

7、利用圖線上任兩點(diǎn)a、b 的坐標(biāo) x，y 、 x ， y 可求出圖線斜率 k，再由 k 可求出 g .1122(3) 在試驗(yàn)中，如測(cè)得的g 值偏小，可能是以下緣由中的 a運(yùn)算擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮懸線長(zhǎng)度，而未加小球半徑 b測(cè)量周期時(shí)，將n 次全振動(dòng)誤記為 n1 次全振動(dòng) c運(yùn)算擺長(zhǎng)時(shí)，將懸線長(zhǎng)加小球直徑第 4 頁 共 10 頁d單擺振動(dòng)時(shí)，振幅偏小四、運(yùn)算題17. 光滑水平面上的彈簧振子的質(zhì)量 m50 g ，如在彈簧振子處于偏離平穩(wěn)位置的最大位移處開頭計(jì)時(shí) t 0 ，在 t 1.8 s 時(shí)，振子恰好第五次通過平穩(wěn)位置，此時(shí)振子的速度大小 v4 m/s. 求：(1) 彈簧振子的振動(dòng)周期t；(2) 在 t

8、 2 s 時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能ep.18. 如下列圖，質(zhì)量為m0.5 kg的框架 b 放在水平地面上勁度系數(shù)為k100 n/m的輕彈簧豎直放在框架b 中，輕彈簧的上端和質(zhì)量為m 0.2 kg的物體c 連在一起輕彈簧的下端連在框架b 的底部物體c 在輕彈簧的上方靜止不動(dòng)現(xiàn)將物體c 豎直向下緩慢壓下一段距離x 0.03 m后釋放，物體c 就在框架b 中上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過程中，框架b 始終不離開地面，物體c 始終不碰撞框架b 的頂部已知重力加速度大小為g10 m/s 2. 試求：當(dāng)物體 c 運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，物體c的加速度大小和此時(shí)物體 b 對(duì)地面的壓力大小19. 如下列圖有一下端固定的輕彈簧，原長(zhǎng)

9、時(shí)上端位于o0 點(diǎn)，質(zhì)量為m 的小物塊 p 可視為質(zhì)點(diǎn) 與輕彈簧上端相連，且只能在豎直方向上運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體靜止時(shí)，物體下降到o1 點(diǎn)，測(cè)得彈簧被壓縮了x0. 現(xiàn)用一外力將物體拉至o0 點(diǎn)上方 o2 點(diǎn)，輕輕釋放后，物塊將開頭做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，已知o0、o2 兩點(diǎn)間距離 x0，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. 求：(1) 物塊過 o1 點(diǎn)時(shí)的速度 v1 是多大？(2) 如物塊達(dá)到o3 點(diǎn) 圖中沒有標(biāo)出 時(shí)，物塊對(duì)彈簧的壓力最大，就最大壓力是重力的幾倍？(3) 從 o2 點(diǎn)到 o3 點(diǎn)過程中彈性勢(shì)能變化了多少？第 5 頁 共 10 頁1. 【答案】 a答案解析【解析】物體在平穩(wěn)位置鄰近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)，通常

10、簡(jiǎn)稱為振動(dòng)；聲帶的振動(dòng)發(fā)出聲音是在其平穩(wěn)位置鄰近的振動(dòng)，故a 正確；音叉被移動(dòng)、火車沿斜坡行駛都是單方向的運(yùn)動(dòng)，不是在其平穩(wěn)位置鄰近的振動(dòng)，故b、c 錯(cuò)誤；秋風(fēng)中樹葉落下不是在其平穩(wěn)位置鄰近作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故d 錯(cuò)誤2. 【答案】 c【解析】單擺既是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)也是豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，沿圓心方向和切線方向均有合力， a 項(xiàng)錯(cuò)誤；在平穩(wěn)位置時(shí)，單擺具有豎直向上的合力，加速度不為零，b 項(xiàng)錯(cuò)誤，但是此時(shí)回復(fù)力為零，c 項(xiàng)正確；擺角很小時(shí)，擺球的回復(fù)力與擺球相對(duì)平穩(wěn)位置的位移成正比， d項(xiàng)錯(cuò)誤3. 【答案】 a【解析】單擺的擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越大，適當(dāng)加長(zhǎng)擺長(zhǎng)，便于測(cè)量周期，故a 正確要減小空氣阻力的影響，應(yīng)選

11、體積較小的擺球，故b 錯(cuò)誤單擺在擺角很小的情形下才做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，就單擺偏離平穩(wěn)位置的角度不能太大，一般不超過 5°，故 c錯(cuò)誤單擺周期較小，把一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期，測(cè)量誤差較大，應(yīng)采納累積法，測(cè)多個(gè)周期的時(shí)間取平均值作為單擺的周期，故d 錯(cuò)誤4. 【答案】 a【解析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，依據(jù)ax 可知振子的加速度增大時(shí)，就位移增大，振子從平穩(wěn)位置正向最大位移處運(yùn)動(dòng)，所以速度逐步減小，故 a 正確， b 錯(cuò)誤；振子從平穩(wěn)位置正向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度與位移方向相同，故 c 錯(cuò)誤；振子的速度在減小，做減速運(yùn)動(dòng)，就運(yùn)動(dòng)的加速度的方向肯定與速度的方向相反，故 d 錯(cuò)誤5. 【答案】 b【解析】先假設(shè)

12、物塊 b是固定的， a 將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在釋放點(diǎn) 最低點(diǎn) f 回 f 45 n， 由對(duì)稱性知，物塊 a 在最高點(diǎn)的回復(fù)力大小 f 回 f 回45 n ，此時(shí) f 回gaf 彈，所以 f 彈25 n< gb，故物塊 b 不行能離開水平面，選項(xiàng) b 正確6. 【答案】 b第 6 頁 共 10 頁【解析】回復(fù)力f kx ，故回復(fù)力和x方向肯定不同；但是位移和加速度，在向平穩(wěn)位置運(yùn)動(dòng)過程中，方向相同，速度的方向也可能相同故a、c、d 錯(cuò)誤， b 正確7. 【答案】 c【解析】慣性的大小與質(zhì)量有關(guān)，加一個(gè)小鐵片，對(duì)整車的慣性影響不大，a 錯(cuò)誤；振動(dòng)是不行防止的，b 錯(cuò)誤；通過增加質(zhì)量轉(zhuǎn)變汽車腳踏板的

13、固有頻率，以免發(fā)生共振， c正確， d 錯(cuò)誤；應(yīng)選： c.8. 【答案】 d【解析】如位移為負(fù)，由a可知加速度a 肯定為正，由于振子每次通過同一位置時(shí)，速度可能有兩種不同的方向，所以速度可正可負(fù)，故d 正確， a、b、c錯(cuò)誤9. 【答案】 c【解析】彈簧振子的周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的特性打算，與振幅無關(guān)所以兩次振動(dòng)的周期之比為11；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：a得：最大加速度的大小之比am1am2 x2x12，應(yīng)選 c.10. 【答案】 c【解析】機(jī)械振動(dòng)應(yīng)當(dāng)是以某一點(diǎn)為中心對(duì)稱的運(yùn)動(dòng)，不是全部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)都是機(jī)械振動(dòng)， a 錯(cuò)誤；機(jī)械振動(dòng)是需要力來維護(hù)的，b 項(xiàng)錯(cuò)誤、 c 項(xiàng)正確；回復(fù)力不肯定是合力，也可能

14、是合力的一部分，d項(xiàng)錯(cuò)誤11. 【答案】 c【解析】?jī)蓚€(gè)單擺的擺長(zhǎng)相等，就兩個(gè)單擺的周期相等，單擺從最大位移擺到平穩(wěn)位置所用的時(shí)間相等，選項(xiàng)c 正確12. 【答案】 cd【解析】 a 點(diǎn)擺球的重力勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，所以a 是擺球重力勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系， b 是擺球動(dòng)能隨位置的變化關(guān)系，整個(gè)過程中擺球機(jī)械能保持不變，所以c 是擺球機(jī)械能隨位置變化的關(guān)系，故答案為c、d.13. 【答案】 cd【解析】單擺經(jīng)過平穩(wěn)位置時(shí)，位移為0，由 f kx 可知回復(fù)力為0，故 a 錯(cuò)誤， d正確；單擺經(jīng)過平穩(wěn)位置時(shí)，合力供應(yīng)向心力，所以其合力指向圓心 即懸點(diǎn) ，故 b第 7 頁 共 10 頁錯(cuò)誤， c正確1

15、4. 【答案】 ab【解析】從振動(dòng)圖象可以看出兩個(gè)振動(dòng)的周期相同，離開平穩(wěn)位置的最大位移即振幅相同， a、b 對(duì)兩個(gè)振動(dòng)的零時(shí)刻相位即初相不同，相位不同，表達(dá)式不同，c、d 錯(cuò)15. 【答案】 ab【解析】物體所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)，a、b 正確；圓周運(yùn)動(dòng)和豎直向上拋出物體的運(yùn)動(dòng)不是振動(dòng)， c、d錯(cuò)誤16. 【答案】 1 23a【解析】 1 擺線挑選 1 m 左右的長(zhǎng)細(xì)線，擺球挑選質(zhì)量大一些，體積小一些的鐵球， 測(cè)量時(shí)間用秒表，測(cè)量擺長(zhǎng)用毫米刻度尺，應(yīng)選.(2) 依據(jù)單擺的周期公式t2得， t2，可知圖線的斜率k，解得 g.(3) 依據(jù) t2得， g，運(yùn)算擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮懸線長(zhǎng)度，而未加小球半

16、徑，就擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度測(cè)量值偏小，故a 正確測(cè)量周期時(shí)，將n 次全振動(dòng)誤記為n1 次全振動(dòng)，就周期測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度測(cè)量值偏大，故b 錯(cuò)誤運(yùn)算擺長(zhǎng)時(shí)，將懸線長(zhǎng)加小球直徑，就擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏大，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏大，故 c 錯(cuò)誤單擺振動(dòng)時(shí)，振幅偏小，不影響重力加速度的測(cè)量，故d 錯(cuò)誤17. 【答案】 10.8s20.4 j【解析】 1 在 t 1.8 s時(shí)，振子恰好第五次通過平穩(wěn)位置，就有：2t1.8 s振子振動(dòng)周期為： t0.8 s第 8 頁 共 10 頁2 由題意可知，彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，依據(jù)對(duì)稱性，從最大位移處釋放時(shí)開頭計(jì)時(shí)， 在 t 1.8 s時(shí)，振子通過平穩(wěn)

17、位置時(shí)彈性勢(shì)能為零，動(dòng)能為：ke mv2×0.05 ×42 j 0.4 j ，就振子的機(jī)械能為： eekep 0 0.4 j0.4 j.t 2 s 2.5 t，就在 t 2 s末到達(dá)最大位移處，彈簧的彈性勢(shì)能為最大，動(dòng)能為零，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能即為0.4 j ；18. 【答案】 15 m/s 210 n【解析】物體 c 放上之后靜止時(shí)：設(shè)彈簧的壓縮量為x0 ，對(duì)物體 c，有： mg kx0解得： x0 0.02 m當(dāng)物體 c 從靜止向下壓縮x 后釋放，物體c 就以原先的靜止位置為中心上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅 ax0.03 m當(dāng)物體 c 運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)物體 c，有： k xx0 mgma解得： a15 m/s 2當(dāng)物體 c 運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)地面對(duì)框架b 的支持力大小為f， 對(duì)框架 b，有： fmg k xx0解得： f10 n由牛頓