2022年机械振动单元综合试题及答案 .docx

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1、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 分在每道题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错或不答的得 0 分 1一质点做简谐运动,就以下说法中正确选项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的振动图

2、象,由图象可知物体速度最大的时刻是 At 1Bt 2Ct 3Dt4 图 1 图 2 是3一质点做简谐运动的振动图象如图2 所示,质点的速度与加速度方向相同的时间段 A00.3sB0.30.6sC 0.60.9sD0.9 1.2s 4一个弹簧振子放在光滑的水平桌面上,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 f1f2 等于 A13B3 1C11D. 31 5自由摇摆的秋千,摇摆的振幅越来越小,以下说法正确选项 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只有动能和势能的转化6

3、 如图 3 所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过 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 内质点通过的总路程为 12cm.就质点的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的弧长,今有两个小球同时由图示位置从静止释放,就它们第一次相遇的地点是 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 的单摆做简谐振动,如

4、从某时刻开头计时取作t0,当振动至t3L2g时,摆球具有最大速度,就单摆的振动图象是图5 中的 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 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,以球 A、 B的质量,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A 在两摆线所在平面内 mA、mB 分别表示摆C无论两球的质量之比是多少,下一次碰撞都不行能在平稳位置右侧D无论两球的质量之比是多少,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” 的试验,用手指轻弹一只酒杯,可以听到悦耳的

5、声音,测得这个声音的频率为 500Hz. 将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间,操作人员通过调整其发出的声波,就能使酒杯碎掉,以下说法中正确选项 A操作人员肯定是把声波发生器的功率调到很大B操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C操作人员肯定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D操作人员肯定是将声波发生器发出的声波频率调到 500Hz 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 甲中装置讨论滑块的运动试验器材有滑块、钩码、纸带、M尺、带滑轮的长木板,以及漏斗和细线组成的单摆等试验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀

6、加速直线运动,同时单摆垂直于纸带运动方向摇摆,漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置图 7 图 8 1在图乙中,从 _纸带可看出滑块的加速度和速度方向一样2用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：可_、 _ 写出两个即12 1在“ 用单摆测重力加速度” 的试验中,以下措施中可以提高试验精度的是 _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2某同学在做“ 利用单摆测重力加速度” 的试验中,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 次所用的时间,就：该

7、摆摆长为 _cm. 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 假如测得的g 值偏小,可能的缘由是_. 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 并测出相应的周期 T,从而得出一组对应的 l 与 T 的数据,再以 l 为横坐标, T 2 为纵坐标,将所得数据连成直线如图 8 所示,并求得该直线的斜率为 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

8、,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最终答案的不能得分有数值运算的题,答案中必需明确写出数值和单位 1310 分一弹簧振子的质量为 100g,频率为 2Hz ,如把振子拉开 4cm 后放开,弹簧的劲度系数为 100N/m ,求：1弹簧振子的最大加速度大小；23s 内振子通过的总路程1410 分有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度已知该单摆在海平面处的周期是 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名师归纳总结 的高度 h,把地球看成质量匀称分布的半径为R 的球体第 3 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - -

9、- - - - - - 1 15 12 分如图 9 所示,两个完全相同的弹性小球 在同一水平面且小球恰好相互接触,把第一个小球A 和 B 分别挂在 l 和 l/4 的细线上,重心A 向右拉开一个不大的距离后由静止释放,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,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为 由静止开头竖直向上做匀加速运动一个装有水平振针的振动频率为2kg,在拉力 F 的作用下,5Hz 的固定电动音叉在玻璃上画出了图示曲线,量得OA1cm, OB4cm,OC 9cm,求外力F 的大小 g取 10m/s2 图 10 名师归纳总结 - - - -

10、- - -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 点是它的平稳位置,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F kx 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,振动的物体在平稳位置时速度最大,振动物体的位移为零,此时对应题图中的 t2 时刻, B 对3解

11、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 1f211,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,由第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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；

12、即t10.5 s,就TtAB 2t12 s,即 T 4 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 2A,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型其周期T2 R,两球周期相同,从释放到最低点 gO 的时间tT相同,所以相遇在O 点,选项A4正确3 L 3 38解读：选 C.从 t0 时经过 t2 g 时间,这段时间为 4T,经过 4T 摆球具有最大速3度,说明此时摆球在平稳位置,在给出的四个图象中,经过 4T 具有负向最大速度的只有 C图,选项 C 正确l9.解读：选 CD. 单摆做简谐运动的周期 T2

13、,与摆球的质量无关,因此两单摆周期g1相同碰后经过 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的声波就能使酒杯碎掉,是利用共振的原理,因此操作人员肯定是将声波发生器发出的声波频率调到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 - - - - - - - - - 12 答案： 1A

14、BC 2 98.50 B 42k运算题13 10 分解读：由题意知弹簧振子的周期 T0.5 s ,振幅 A4102 m. 1 amaxkxmaxkA40 m/s2. mm23 s 为 6 个周期,所以总路程为s644102 m 0.96 m. 答案： 140 m/s220.96 m L,地球的质量为M,就据万有引力定律可得地面的重14 10 分解读：设单摆的摆长为力加速度和高山上的重力加速度分别为：名师归纳总结 gGM R2,gh GM2l,gL第 7 页,共 9 页R h据单摆的周期公式可知T02L,T2ggh由以上各式可求得T h T01R. T 答案： T01R15 12 分解读：球A

15、运动的周期TA2球 B 运动的周期TB2l/4l. gg- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 就该振动系统的周期1 1 1 3 lTTATBTA TB. 2 2 2 2 g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 6T9l,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tT10.1 s故可利用匀22f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,就有： sBAsAOaT21名师归纳总结 sCBsBAaT2,其中 T5 s0.1 s 第 8 页,共 9 页2由牛顿其次定律得F mgma解可求得F24 N. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答案： 24 N 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页