2022年机械振动综合试题及答案 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 第 11 章机械振动单元测试一、挑选题 此题共 10 小题 ,每道题 4 分,共 40 分在每道题给出地四个选项中 ,有地只有一个选项正确 ,有地有多个选项正确 ,把正确选项前地字母填在题后地括号内全部选对地得 4 分,选对但不全地得 2 分,有选错或不答地得 0 分 1一质点做简谐运动 ,就以下说法中正确地是 A如位移为负值 ,就速度肯定为正值 ,加速度也肯定为正值B质点通过平稳位置时 ,速度为零 ,加速度最大C质点每次通过平稳位置时 ,加速度不肯定相同 ,速度也不肯定相同D质点每次通过同一位置时 ,其速度不肯定相同 ,但加速度肯定相同2 如图 1 所示是一做简谐运动物体地振动图象 ,由图象可知物体速度最大地时刻是 At 1Bt 2Ct 3Dt4 图 1 图 2 是3一质点做简谐运动地振动图象如图2 所示 ,质点地速度与加速度方向相同地时间段 A00.3sB0.30.6sC 0.60.9sD0.9 1.2s 4一个弹簧振子放在光滑地水平桌面上 ,第一次把它从平稳位置拉开距离为 d,释放后做简谐运动 ,振动频率为 f；其次次把它从平稳位置拉开距离为 3d,释放后仍做简谐运动 ,其振动频率为 f2.就 f1f 2等于 A13B3 1C11D. 31 5自由摇摆地秋千 ,摇摆地振幅越来越小 ,以下说法正确地是 A机械能守恒 B总能量守恒 ,机械能减小C能量正在消逝 D只有动能和势能地转化6 如图 3 所示 ,一质点做简谐运动 ,先后以相同地速度依次通过 A、B 两点 ,历时 1s,质点通过 B 点后再经过 1s 又第 2 次通过 B 点,在这 2s 内质点通过地总路程为 12cm.就质点地振动周期和振幅分别为 A3s,6cmB4s,6cmC4s,9cmD2s,8cm 图 3 图 4 7.如图 4 所示 ,光滑槽半径远大于小球运动地弧长,今有两个小球同时由图示位置从静止释放,就它们第一次相遇地地点是 AO 点 BO 点左侧 CO 点右侧 D无法确定名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 8摆长为L 地单摆做简谐振动,如从某时刻开头计时取作 t0,当振动至t3L g时,摆球2具有最大速度 ,就单摆地振动图象是图5 中地 图 5 图 6 9如图 6 所示 ,单摆摆长相同 ,平稳时两摆球刚好接触 ,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地质量 ,就 A假如 mAmB,下一次碰撞将发生在平稳位置右侧B假如 mAmB,下一次碰撞将发生在平稳位置左侧C无论两球地质量之比是多少 D无论两球地质量之比是多少,下一次碰撞都不行能在平稳位置右侧 ,下一次碰撞都不行能在平稳位置左侧10 在试验室可以做“ 声波碎杯” 地试验 ,用手指轻弹一只酒杯 ,可以听到悦耳地声音 ,测得这个声音地频率为 500Hz.将这只酒杯放在两只大功率地声波发生器之间 ,操作人员通过调整其发出地声波 ,就能使酒杯碎掉 ,以下说法中正确地是 A操作人员肯定是把声波发生器地功率调到很大B操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高地超声波C操作人员肯定是同时增大了声波发生器发出声波地频率和功率D操作人员肯定是将声波发生器发出地声波频率调到500Hz M二、填空题 此题共 2 小题 ,每道题 8 分,共 16 分把答案填在题中横线上 11某试验小组拟用如图7 甲中装置讨论滑块地运动试验器材有滑块、钩码、纸带、尺、带滑轮地长木板,以及漏斗和细线组成地单摆等试验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆垂直于纸带运动方向摇摆,漏斗漏出地有色液体在纸带上留下地痕迹记录了漏斗在不同时刻位置置图 7 图 8 1在图乙中 ,从_纸带可看出滑块地加速度和速度方向一样2用该方法测量滑块加速度地误差主要来源有：可12 1 在“ 用单摆测重力加速度” 地试验中 _A选细线做为摆线 B单摆摇摆时保持摆线在同一竖直平面内 C拴好摆球后 ,令其自然下垂时测量摆长 D计时起止时刻 ,选在最大摆角处_、 _ 写出两个即 ,以下措施中可以提高试验精度地是2某同学在做“ 利用单摆测重力加速度” 地试验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为 2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50 次所用地时间 ,就：该摆摆长为 _cm. 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 假如测得地 g 值偏小 ,可能地缘由是 _. A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端悬点末固定,振动中显现松动,使摆线长度增加了C开头计时时 ,秒表过迟按下D试验中误将49 次全振动记为50 次T,从而得出一组对 8 所示 ,并求得该直为了提高试验精度 ,在试验中可转变几次摆长 l 并测出相应地周期应地 l 与 T 地数据 ,再以 l 为横坐标 ,T 2 为纵坐标 ,将所得数据连成直线如图线地斜率为k,就重力加速度g_ 用 k 表示 三、运算题 此题共 4 小题 ,共 44 分,解答应写出必要地文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最终答案地不能得分有数值运算地题 ,答案中必需明确写出数值和单位 1310 分一弹簧振子地质量为 100g,频率为 2Hz,如把振子拉开 4cm 后放开 ,弹簧地劲度系数为 100N/m, 求：1弹簧振子地最大加速度大小；23s 内振子通过地总路程1410 分有人利用安装在气球载人舱内地单摆来确定气球地高度已知该单摆在海平面处地周期是 T0.当气球停在某一高度时 ,测得该单摆周期为 T,求该气球此时离海平面地名师归纳总结 高度 h,把地球看成质量匀称分布地半径为R 地球体第 3 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 15 12 分 如图 9 所示 ,两个完全相同地弹性小球A 和 B 分别挂在l 和 l/4 地细线上 ,重心在,同一水平面且小球恰好相互接触,把第一个小球A 向右拉开一个不大地距离后由静止释放经过多长时间两球发生第12 次碰撞 两球碰撞时交换速度. 图 9 1612 分如图 10 所示 ,一块涂有炭黑地玻璃板 ,质量为 2kg,在拉力 F 地作用下 ,由静止开头竖直向上做匀加速运动一个装有水平振针地振动频率为 5Hz 地固定电动音叉在玻璃上画出了图示曲线 ,量得 OA1cm,OB4cm,OC9cm,求外力 F 地大小 g 取 10m/s 2 图 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案挑选题1 解读：选 D. 如下列图 ,设质点在A、B 之间振动 ,O 点是它地平稳位置,并设向右为正在质点由O 向 A运动过程中其位移为负值；而质点向左运动 ,速度也为负值质点在通过平稳位置时 ,位移为零,回复力为零 ,加速度为零 ,但速度最大振子通过平稳位置时 ,速度方向可正可负 ,由 Fkx 知,x 相同时 F 相同 ,再由 F ma 知,a 相同 ,但振子在该点地速度方向可能向左也可能向右2解读：选 B.据简谐运动地特点可知 ,振动地物体在平稳位置时速度最大 ,振动物体位置移为零 ,此时对应题图中地 t 2 时刻 ,B 对3解读：选 BD.质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同 ,与位移方向相反 ,总是指向平稳位置；位移增加时速度与位移方向相同,位移减小时速度与位移方向相反4 解读：选C.由于弹簧振子固有周期和频率与振幅大小无关,只由系统本身打算,所以 f 1f 21 1,选 C. 5 解读：选 B.对于阻尼振动来说,机械能不断转化为内能,但总能量是守恒地名师归纳总结 6.解读：选B.因质点通过A、B 两点时速度相同,说明 A、B 两点关于平稳位置对称,由时间第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 地对称性可知 ,质点由 B 到最大位移 ,与由 A 到最大位移时间相等；即t10.5 s,就TtAB22t 12 s,即 T4 s,由过程地对称性可知：质点在这2 s 内通过地路程恰为2 A,即 2A12 cm, A6 cm, 故 B 正确7. 解读：选 A.两球释放后到槽最低点前地运动为简谐运动且为单摆模型其周期 T 2 R T,两球周期相同 ,从释放到最低点 O 地时间 t相同 ,所以相遇在 O 点,选项 A 正确g 43 L 3 38解读：选 C.从 t0 时经过 t 2 g 时间 ,这段时间为 4T,经过 4T 摆球具有最大速度 ,3说明此时摆球在平稳位置 ,在给出地四个图象中 ,经过 4T 具有负向最大速度地只有 C 图,选项C 正确l9.解读：选 CD.单摆做简谐运动地周期 T2 ,与摆球地质量无关 ,因此两单摆周期相g1同碰后经过 2T 都将回到最低点再次发生碰撞 ,下一次碰撞肯定发生在平稳位置 ,不行能在平稳位置左侧或右侧故 C、D 正确10 解读：选 D.通过调整发生器发出地声波就能使酒杯碎掉 ,是利用共振地原理 ,因此操作人员肯定是将声波发生器发出地声波频率调到500 Hz, 故 D 选项正确名师归纳总结 二、填空题 此题共 2 小题 ,每道题 8 分,共 16 分把答案填在题中横线上 第 6 页,共 9 页11 答案： 1 B2摆长地测量、漏斗重心地变化、液体痕迹偏粗、阻力变化 12 答案： 1ABC 2 98.50 B 4 2k- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 运算题13 10 分解读：由题意知弹簧振子地周期 T0.5 s, 振幅 A4× 102 m. 1 amax kxmaxkA40 m/s2 . mm23 s 为 6 个周期 ,所以总路程为s6× 4× 4× 102 m 0.96 m. 答案： 140 m/s220.96 m L,地球地质量为M ,就据万有引力定律可得地面地重力14 10分解读：设单摆地摆长为加速度和高山上地重力加速度分别为：gGM R2,g hGM2lLRh据单摆地周期公式可知T02L,T2ggh由以上各式可求得T h T01 R. , T 答案： T01 R15 12 分解读：球A 运动地周期TA2g球 B 运动地周期TB2 l/4l. gg就该振动系统地周期名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - T1TA1TB1TATB3 l. 2222g在每个周期 T 内两球会发生两次碰撞 ,球 A 从最大位移处由静止开头释放后 ,经 6T9 l,发生 12 次碰g撞,且第 12 次碰撞后 A 球又回到最大位置处所用时间为 t TA/4. 所以从释放 A 到发生第 12 次碰撞所用时间为l 2T l 17 lt6Tt 9. g 2 g 2 g17 l答案：2 g16 12 分解读：在力 F 作用下 ,玻璃板向上加速 ,图示 OC 间曲线所反映出地是振动地音叉振动位移随时间变化地规律,其中直线 OC 代表音叉振动1.5 个周期内玻璃板运动位置移,而OA、AB、BC 间对应地时间均为0.5 个周期 ,即 tT1 2f0.1 s故可利用匀加速直线运2动地规律连续相等时间内位置移差等于恒量来求加速度设板竖直向上地加速度为 a,就有： sBAsAOaT215sCBsBA aT2,其中 T s0.1 s 2由牛顿其次定律得 F mg ma 解可求得 F24 N. 答案： 24 N 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页