2022年机械振动答案 .pdf

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1、机械振动答案（ 1）选择题1 解读：选D. 如图所示，设质点在A、B之间振动，O点是它的平衡位置，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衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，但速度最大振子通过平衡位置时，速度方向可正可负，由Fkx知，x相同时F相同，再由Fma知，a相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右2解读：选B.据简谐运动的特点可知，振动的物体在平衡位置时速度最大，振动物体的位移为零，此时对应题图中的t2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，总是指向平衡位置；位移增加时速度与

2、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. 因为弹簧振子固有周期和频率与振幅大小无关，只由系统本身决定，所以f1f211，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，但总能量是守恒的6. 解读：选B. 因质点通过A、B两点时速度相同，说明A、B两点关于平衡位置对称，由时间的对称性可知，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 ，则T2tAB2t12 s ，即T4 s ，由过程的对称性可知：质点在这2 s内通过的路程恰为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的运动为简谐运动且为单摆模

3、型其周期T 2Rg，两球周期相同，从释放到最低点O的时间tT4相同，所以相遇在O点，选项A 正确8解读：选C.从t 0 时经过t32Lg时间，这段时间为34T，经过34T摆球具有最大速度，说明此时摆球在平衡位置，在给出的四个图象中，经过34T具有负向最大速度的只有C图，选项C正确9. 解读：选CD.单摆做简谐运动的周期T2lg，与摆球的质量无关，因此两单摆周期相同碰后经过12T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10解读：选D.通过调整发生器发出的声波就能使酒杯碎掉，是利用共振的原理，因此操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到

4、500 Hz，故 D选项正确二、填空题 ( 本题共 2 小题，每小题8 分，共 16 分把答案填在题中横线上) 11 答案： (1)B(2) 摆长的测量、漏斗重心的变化、液体痕迹偏粗、阻力变化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页12 答案： (1)ABC (2) 98.50 B 42k计算题13 (10 分) 解读：由题意知弹簧振子的周期T0.5 s ，振幅A 4102 m. (1)amaxkxmaxmkAm40 m/s2. (2)3 s为 6 个周期，所以总路程为s644 102 m0.96 m. 答案： (1)40

5、 m/s2(2)0.96 m 14 (10分) 解读：设单摆的摆长为L，地球的质量为M，则据万有引力定律可得地面的重力加速度和高山上的重力加速度分别为：gGMR2，ghGMRh2据单摆的周期公式可知T02Lg，T2Lgh由以上各式可求得h(TT01)R. 答案： (TT01)R15 (12 分解读：球A运动的周期TA 2lg，球B运动的周期TB2l/4glg. 则该振动系统的周期T12TA12TB12(TATB) 32lg. 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始释放后，经6T9lg，发生 12 次碰撞，且第12 次碰撞后A球又回到最大位置处所用时间为tTA/4. 所以从

6、释放A到发生第12 次碰撞所用时间为t6Tt 9lg2T2lg172lg. 答案：172lg16 (12 分解读：在力F作用下，玻璃板向上加速，图示OC间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间变化的规律，其中直线OC代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而OA、AB、BC间对应的时间均为0.5 个周期，即tT212f0.1 s 故可利用匀加速直线运动的规律连续相等时间内的位移差等于恒量来求加速度设板竖直向上的加速度为a，则有：sBAsAOaT2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页sCBsBAaT2，其中T152

7、 s 0.1 s 由牛顿第二定律得Fmgma解可求得F24 N. 答案： 24 N 机械振动（ 2）机械振动（ 3）1【解读】如图所示，图线中a、b 两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速度一定相同，但速度方向分别为负、正，A 错误， C 正确物体的位移增大时，动能减少，势能增加，D 错误单摆摆球在最低点时，处于平衡位置，回复力为零，但合外力不为零， B 错误【答案】C 2【解读】质量是惯性大小的量度，脱水桶转动过程中质量近似不变，惯性不变，脱水桶的转动频率与转速成正比，随着转动变慢，脱水桶的转动频率减小，因此，t 时刻的转动频率不是最大的，在t 时刻脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等发生

8、共振，故C 项正确【答案】C 3【解读】摆球从A 运动到B 的过程中绳拉力不为零，时间也不为零，故冲量不为零，所以选项A 错；由动能定理知选项B 对；摆球运动到B 时重力的瞬时功率是mgvcos90 0，所以选项C 错；摆球从A 运动到 B 的过程中，用时T/4，所以重力的平均功率为Pmv2/2T/42mv2T，所以选项D 错【答案】B 4【解读】由振动图象可看出，在(T2t)和 (T2t)两时刻，振子的速度相同，加速度大小相等方向相反，相对平衡位置的位移大小相等方向相反，振动的能量相同，正确选项是 D. 【答案】D 5【解读】据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，因为甲的固有频率接近驱动

9、力的频率做受迫振动物体的频率等于驱动力的频率，所以B 选项正确【答案】B 6【解读】由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅是相等的，A、 B 错；两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小，所以C 正确， D 错误【答案】C 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案AC B A D AC BD AC AD D (T2-T1)R/T1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4

10、 页7【答案】C 8【解读】根据题意，由能量守恒可知12kx2mg(h x)，其中k 为弹簧劲度系数，h为物块下落处距O 点的高度， x 为弹簧压缩量当xx0时，物块速度为0，则 kx0mgma，akx0mgmkx0mg2mg(hx0)mx0g2g(hx0)x0gg，故正确答案为D. 【答案】D 9【解读】由题中条件可得单摆的周期为T0.30.2s1.5s，由周期公式T2lg可得l0.56m. 【答案】A 10【解读】当摆球释放后，动能增大，势能减小，当运动至B 点时动能最大，势能最小，然后继续摆动，动能减小，势能增大，到达C 点后动能为零，势能最大，整个过程中摆球只有重力做功，摆球的机械能守

11、恒，综上可知只有D 项正确【答案】D 机械振动（ 4）1解读： 选 A.周期与振幅无关，故A 正确2解读： 选 C.由单摆周期公式T 2 lg知周期只与l、g 有关，与m 和 v 无关，周期不变频率不变又因为没改变质量前，设单摆最低点与最高点高度差为h，最低点速度为v，mgh12mv2.质量改变后：4mgh12 4m (v2)2，可知 h h，振幅改变故选C. 3 解读： 选 D.此摆为复合摆，周期等于摆长为L 的半个周期与摆长为L2的半个周期之和，故 D 正确4 解读： 选 B.由简谐运动的对称性可知，tOb0.1 s，tbc0.1 s，故T40.2 s，解得 T0.8 s， f1T1.25

12、 Hz，选项 B 正确5 解读： 选 D.当单摆A 振动起来后，单摆B、C 做受迫振动，做受迫振动的物体的周期(或频率 )等于驱动力的周期(或频率 )，选项A 错误而D 正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项C 正确而 B 错误6 解读： 选 BD. 速度越来越大，说明振子正在向平衡位置运动，位移变小，A 错 B对；速度与位移反向，C 错 D 对7 解读： 选 AD. P、N 两点表示摆球的位移大小相等，所以重力势能相等，A 对； P 点的速度大，所以动能大，故B、C 错 D 对8解读： 选 BD.受迫振动的频率总等于驱动力的频率，D 正确；驱动力频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大，B 正确9 解读： 选 B.读图可知，该简谐运动的周期为4 s，频率为0.25 Hz，在 10 s内质点经过的路程是2.54A20 cm.第 4 s末的速度最大在t1 s和 t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相反精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页