2022年人教版高中物理选修-第十一章《机械振动》单元检测题.docx

_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 机械振动单元检测题一、单项题1. 以下运动中可以看作机械振动的是 A 声带发声 B 音叉被移动 C 火车沿斜坡行驶 D 秋风中树叶落下2. 关于单摆,以下说法中正确选项 A 单摆摆球所受的合外力指向平稳位置 B 摆球经过平稳位置时加速度为零 C 摆球运动到平稳位置时,所受回复力等于零 D 摆角很小时,摆球所受合力的大小跟摆球相对平稳位置的位移大小成正比3. 在做“ 用单摆测定重力加速度” 的试验中,有人提出以下几点建议,可行的是 A 适当加长摆线 B 质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的 C 单摆偏离平稳位置的角度要适当大一些 D 当单摆经过平稳位置时开头计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作 为单摆振动的周期4. 弹簧振子做简谐振动,如某一过程中振子的加速度在增加,就此过程中,振子的 A 速度肯定在减小 B 位移肯定在减小 C 速度与位移方向相反 D 加速度与速度方向相同5. 如下列图,质量分别为mA2 kg 和mB3 kg 的A、B两物块,用劲度系数为k 的轻弹簧相连后竖直放在水平面上,今用大小为F45 N 的力把物块 A 向下压使之处于静止_精品资料_ 状态,然后突然撤去压力,就 g 取 10 m/s2 第 1 页,共 10 页第 1 页 共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - A 物块 B 有可能离开水平面 B 物块 B 不行能离开水平面 C 只要 k 足够小,物块 B 就可能离开水平面 D 只要 k 足够大,物块 B 就可能离开水面 6. 做简谐运动的物体,它所受到的回复力 F、振动时的位移 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、a BF、v、a Cx、v、a DF、x、v7. 曾因高速运行时刹不住车而引发的“ 丰田安全危机” 风暴席卷全球,有资料分析认为这是由于当发动机达到肯定转速时,其振动的频率和车身上一些零部件的固有频率接近,使得这些零部件就跟着振动起来,当振幅达到肯定时就显现“ 卡壳” 现象有同学通过查阅资料又发觉丰田召回后的某一修理方案,就是在加速脚踏板上加一个“ 小铁片” 试分析该铁片的作用最有可能的是 A 通过增加质量使整车惯性增大 B 通过增加质量使得汽车脚踏板不发生振动 C 通过增加质量转变汽车脚踏板的固有频率 D 通过增加质量转变汽车发动机的固有频率8. 做简谐运动的物体,当其位移为负时,以下说法正确选项 A 速度肯定为正值,加速度肯定为负值 B 速度肯定为负值,加速度肯定为正值 C 速度不肯定为负值,加速度不肯定为正值 D 速度不肯定为负值,加速度肯定为正值_精品资料_ 9. 一个弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x 后开头振动,其次次把弹簧压缩2x 后开头第 2 页,共 10 页振动,就两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为 第 2 页 共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - A 1212 B 1111C 11 12 D 12 1110. 关于机械振动,以下说法正确选项 A 往复运动就是机械振动B 机械振动是靠惯性运动的,不需要有力的作用C 机械振动是受回复力作用D 回复力是物体所受的合力11. 甲、乙两个单摆的摆长相等,将两单摆的摆球由平稳位置拉起,使摆角甲<乙<5° ,由静止开头释放,就 A 甲先摆到平稳位置B 乙先摆到平稳位置C 甲、乙两摆同时到达平稳位置D 无法判定二、多项题12. 如下列图,乙图图象记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系,以下关于图象的说法正确选项 Aa 图线表示势能随位置的变化关系Bb 图线表示动能随位置的变化关系Cc 图线表示机械能随位置的变化关系D 图象说明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变_精品资料_ 13. 振动着的单摆,经过平稳位置时 第 3 页,共 10 页A 回复力指向悬点 B 合力为 0 C 合力指向悬点 D 回复力为 0 14. 两个简谐振动的曲线如下列图以下关于两个图象的说法正确选项第 3 页 共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - A 两个振动周期相同 B C 两个振动初相相同 D 两个振动振幅相同 两个振动的表达式相同15. 以下运动中属于机械振动的是 A 小鸟飞走后树枝的运动B 爆炸声引起窗子上玻璃的运动C 匀速圆周运动D 竖直向上抛出物体的运动三、试验题16. 在利用单摆测定重力加速度的试验中：1 试验中,应选用的器材为 _ 填序号 1 米长细线 1 米长粗线 10 厘米细线泡沫塑料小球 小铁球 秒刻度停表时钟 厘米刻度米尺 毫米刻度米尺2 试验中,测出不同摆长对应的周期值T,作出 T 2L 图象,如下列图, T 2 与 L 的关系式是 T 2_,利用图线上任两点 A、B 的坐标 x1,y1 、 x2,y2 可求出图线斜率 k,再由 k 可求出 g_. 3 在试验中,如测得的g 值偏小,可能是以下缘由中的_A运算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径B测量周期时,将 n 次全振动误记为 n1 次全振动C运算摆长时,将悬线长加小球直径_精品资料_ 第 4 页 共 10 页第 4 页,共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - D单摆振动时,振幅偏小四、运算题17. 光滑水平面上的弹簧振子的质量 位移处开头计时 t 0 ,在 t 1.8 s 速度大小 v4 m/s. 求：1 弹簧振子的振动周期 T；m50 g ,如在弹簧振子处于偏离平稳位置的最大 时,振子恰好第五次通过平稳位置,此时振子的2 在 t 2 s 时,弹簧的弹性势能 Ep. 18. 如下列图,质量为 M0.5 kg 的框架 B 放在水平地面上劲度系数为 k100 N/m的轻弹簧竖直放在框架 B 中,轻弹簧的上端和质量为 m0.2 kg 的物体 C 连在一起轻弹簧的下端连在框架 B 的底部物体 C 在轻弹簧的上方静止不动现将物体 C竖直向下缓慢压下一段距离 x0.03 m 后释放,物体 C 就在框架 B 中上下做简谐运动在运动过程中,框架 B 始终不离开地面,物体 C 始终不碰撞框架 B 的顶部已知重力加速度大小为 g10 m/s 2. 试求：当物体 C运动到最低点时,物体 C的加速度大小和此时物体 B 对地面的压力大小19. 如下列图有一下端固定的轻弹簧,原长时上端位于O0 点,质量为 m 的小物块 P 可视为质点 与轻弹簧上端相连,且只能在竖直方向上运动当物体静止时,物体下降到O1 点,测得弹簧被压缩了 x0. 现用一外力将物体拉至 O0 点上方 O2 点,轻轻释放后,物块将开头做简谐运动,已知 O0、O2两点间距离 x0,当地重力加速度为 g. 求：1 物块过 O1 点时的速度 v1 是多大？2 如物块达到 O3 点 图中没有标出 时,物块对弹簧的压力最大,就最大压力是重力的几倍？3 从 O2点到 O3点过程中弹性势能变化了多少？_精品资料_ 第 5 页 共 10 页第 5 页,共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 答案解析 1. 【答案】 A 【解析】物体在平稳位置邻近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动；声带的振动发出声音是在其平稳位置邻近的振动,故A 正确；音叉被移动、火车沿斜坡行驶都是单方向的运动,不是在其平稳位置邻近的振动,故 B、C错误；秋风中树叶落 下不是在其平稳位置邻近作往复运动,故 D错误2. 【答案】 C 【解析】单摆既是简谐运动也是竖直面内的圆周运动,沿圆心方向和切线方向均有合 力, A 项错误；在平稳位置时,单摆具有竖直向上的合力,加速度不为零,B 项错误,但是此时回复力为零,C 项正确；摆角很小时,摆球的回复力与摆球相对平稳位置的 位移成正比, D项错误3. 【答案】 A 【解析】单摆的摆长越长,周期越大,适当加长摆长,便于测量周期,故 A 正确要减小空气阻力的影响,应选体积较小的摆球,故 B 错误单摆在摆角很小的情形下才做简谐运动,就单摆偏离平稳位置的角度不能太大,一般不超过 5° ,故 C错误单摆周期较小,把一次全振动的时间作为周期,测量误差较大,应采纳累积法,测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期,故 D错误4. 【答案】 A 【解析】简谐运动中,依据ax 可知振子的加速度增大时,就位移增大,振子从平稳位置正向最大位移处运动,所以速度逐步减小,故 位置正向最大位移处运动,速度与位移方向相同,故A 正确, B 错误；振子从平稳 C 错误；振子的速度在减小,做减速运动,就运动的加速度的方向肯定与速度的方向相反,故 D错误5. 【答案】 B 【解析】先假设物块 B是固定的, A 将做简谐运动,在释放点 最低点 F回F45 N,由对称性知,物块 A 在最高点的回复力大小 F 回 F 回45 N ,此时 F 回GAF 弹,所以 F 弹25 N< GB,故物块 B 不行能离开水平面,选项 B 正确6. 【答案】 B _精品资料_ 第 6 页 共 10 页第 6 页,共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 【解析】回复力Fkx,故回复力和x 方向肯定不同；但是位移和加速度,在向平衡位置运动过程中,方向相同,速度的方向也可能相同故 7. 【答案】 C A、C、D错误, B正确【解析】惯性的大小与质量有关,加一个小铁片,对整车的惯性影响不大,A 错误；振动是不行防止的, B 错误；通过增加质量转变汽车脚踏板的固有频率,以免发生共 振, C正确, D错误；应选： C. 8. 【答案】 D 【解析】如位移为负,由a可知加速度a 肯定为正,由于振子每次通过同一位置时,速度可能有两种不同的方向,所以速度可正可负,故 9. 【答案】 C D正确, A、B、C错误【解析】弹簧振子的周期由振动系统本身的特性打算,与振幅无关所以两次振动的周期之比为11；由简谐运动的特点：a得：最大加速度的大小之比am1am2x2x12,应选 C. 10. 【答案】 C 【解析】机械振动应当是以某一点为中心对称的运动,不是全部的往复运动都是机械振动, A 错误；机械振动是需要力来维护的,力,也可能是合力的一部分,D项错误11. 【答案】 C B 项错误、 C 项正确；回复力不肯定是合【解析】两个单摆的摆长相等,就两个单摆的周期相等,单摆从最大位移摆到平稳位 置所用的时间相等,选项 C正确12. 【答案】 CD 【解析】 A 点摆球的重力势能最大,动能最小,所以a 是摆球重力势能随位置的变化关系, b 是摆球动能随位置的变化关系,整个过程中摆球机械能保持不变,所以 c 是摆球机械能随位置变化的关系,故答案为 C、D. 13. 【答案】 CD 【解析】单摆经过平稳位置时,位移为0,由 F kx 可知回复力为 0,故 A 错误, D_精品资料_ 正确；单摆经过平稳位置时,合力供应向心力,所以其合力指向圆心 即悬点 ,故 B第 7 页,共 10 页第 7 页 共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 错误, C正确14. 【答案】 AB 【解析】从振动图象可以看出两个振动的周期相同,离开平稳位置的最大位移即振幅 相同, A、B 对两个振动的零时刻相位即初相不同,相位不同,表达式不同,C、D错15. 【答案】 AB 【解析】物体所做的往复运动是机械振动,的运动不是振动, C、D错误A、B 正确；圆周运动和竖直向上抛出物体16. 【答案】 1 23A 【解析】 1 摆线挑选 1 m 左右的长细线,摆球挑选质量大一些,体积小一些的铁球,测量时间用秒表,测量摆长用毫米刻度尺,应选.2 依据单摆的周期公式T2,得, T 2,可知图线的斜率 k解得 g. ,3 依据 T2得, g运算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径,就摆长的测量值偏小,导致重力加速度测量值偏小,故 A 正确测量周期时,将 n 次全振动误记为 n1 次全振动,就周期测量值偏小,导致重力加速 度测量值偏大,故 B 错误运算摆长时,将悬线长加小球直径,就摆长的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏大,故 C错误单摆振动时,振幅偏小,不影响重力加速度的测量,故 D错误17. 【答案】 10.8 s 20.4 J 【解析】 1 在 t 1.8 s 时,振子恰好第五次通过平稳位置,就有：2 T1.8 s 振子振动周期为： T0.8 s _精品资料_ 第 8 页 共 10 页第 8 页,共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 2 由题意可知,弹簧振子做简谐运动,依据对称性,从最大位移处释放时开头计时,在 t 1.8 s 时,振子通过平稳位置时弹性势能为零,动能为：Ek mv 2 × 0.05 × 4 2J0.4 J ,就振子的机械能为： EEkEp00.4 J 0.4 J. t 2 s 2.5 T,就在 t 2 s末到达最大位移处,弹簧的弹性势能为最大,动能为零,此时弹簧的弹性势能即为0.4 J ；x0,18. 【答案】 15 m/s210 N 【解析】物体 C放上之后静止时：设弹簧的压缩量为对物体 C,有： mgkx0解得： x00.02 m 当物体 C 从静止向下压缩 动,振幅 Ax0.03 m x 后释放,物体 C 就以原先的静止位置为中心上下做简谐运当物体 C运动到最低点时,对物体 C,有： k xx0 mgma解得： a15 m/s2当物体 C运动到最低点时,设地面对框架 对框架B,有：FMgk xx0 解得： F10 N B 的支持力大小为 F,由牛顿第三定律知框架B 对地面的压力大小为10 N. 19. 【答案】 122 最大压力是重力的3 倍34 mgx0【解析】 1 由于O1、O2两点与O0点距离相同,所以弹性势能相同,故：mg2 x0 mv mv其中： v20 解得：v122 最高点合力为 2mg,最低点合力也为 FNmg2mg2mg,故在最低点,有：_精品资料_ 第 9 页 共 10 页第 9 页,共 10 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 解得：FN3mg 即得弹力是重力的 3 倍；3 由动能定理可知：WGWN mv mvEp WN 又由于初末状态速度为零,所以： EpWNWG4mgx0. _精品资料_ 第 10 页 共 10 页第 10 页,共 10 页- - - - - - -