机械振动练习题.pdf

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1、机械振动机械振动1.1.一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时，以速率下振动时，以速率 v v 水平向左匀速拉动记录纸，记水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象。录笔在纸上留下如图所示的图象。y y1 1、y y2 2、x x0 0、2 2x x0 0为纸上印迹的位置坐标。由此图求得，振动的周期为纸上印迹的位置坐标。由此图求得，振动的周期为为_和振幅为和振幅为_。2 2x x0 0y y1 1y y2 2答案：答案：v v2 22.2.一个质点在平衡位置一个质点

2、在平衡位置 O O 点的附近做简谐运动，它离开点的附近做简谐运动，它离开 O O 点运动后经过点运动后经过 3 s3 s 时间第一次时间第一次经过经过 MM 点，再经过点，再经过 2 s2 s 第二次经过第二次经过 MM 点，该质点再经过点，该质点再经过_s_s 第三次经过第三次经过 MM 点。点。若该质点由若该质点由 O O 点出发在点出发在 20 s20 s 内经过的路程是内经过的路程是 20 cm20 cm，则质点做振动的振幅为，则质点做振动的振幅为_cmcm。答案答案 14144 4 或或10104 43 33 33.3.(浙江高考浙江高考)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，

3、游船上下浮动。可把游船一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为 20 cm20 cm，周期为，周期为 3.0 s3.0 s。当船上升到最高点时，。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm10 cm 时，游客能舒服地登船。时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A A0.5 s0.5 sB B0.75 s0.75 sC C1.0 s1.0 sD D1.5 s

4、1.5 s4.4.一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A A质点振动频率为质点振动频率为 4 Hz4 HzB B在在 10 s10 s 内质点经过的路程为内质点经过的路程为 20 cm20 cm3 3C C在在 5 s5 s 末，质点做简谐运动的相位为末，质点做简谐运动的相位为 2 2D Dt t1.5 s1.5 s 和和 t t4.5 s4.5 s 两时刻质点的位移大小相等，都是两时刻质点的位移大小相等，都是2 2 cmcm5.5.如图所示，质量为如图所示，质量为 m m 的物体的物体 A A 放置在质量为放置在质量为 MM

5、 的物体的物体 B B上，上，B B 与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A A、B B 之间无相之间无相对运动，对运动，设弹簧的劲度系数为设弹簧的劲度系数为 k k，当物体离开平衡位置的位移为当物体离开平衡位置的位移为 x x 时，时，A A、B B 间摩擦力的大小等于间摩擦力的大小等于()m mm mA A0 0B BKxKxC.C.MMkxkxD.D.kxkxMMm m6.6.如图所示，图甲为以如图所示，图甲为以 O O 点为平衡位置，在点为平衡位置，在 A A、B B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙两点间做简

6、谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是为该弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是()A A在在 t t0.2 s0.2 s 时，弹簧振子可能运动到时，弹簧振子可能运动到 B B 位置位置B B在在t t0.1 s0.1 s与与t t0.3 s0.3 s两个时刻，弹簧振子的速度相同两个时刻，弹簧振子的速度相同C C从从t t0 0 到到t t0.2 s0.2 s的时间内，弹簧振子的动能持续增加的时间内，弹簧振子的动能持续增加D D在在t t0.2 s0.2 s与与t t0.6 s0.6 s两个时刻，弹簧振子的加速度相同两个时刻，弹簧振子的加速度相同7.7

7、.振动的物体都具有周期性，振动的物体都具有周期性，若简谐运动的弹簧振子的周期为若简谐运动的弹簧振子的周期为 T T，那么它的动能、那么它的动能、势能变势能变化的周期为化的周期为()T TT TA A2 2T TB BT TC.C.D.D.2 24 48.8.一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示，一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示，已知弹簧的劲度系数为已知弹簧的劲度系数为 20 N/cm,20 N/cm,则则()A A图中图中 A A 点对应的时刻振子所受的回复力大小为点对应的时刻振子所受的回复力大小为 5 N5 N，方向指向，方向指向 x x 轴的负方向轴的负方向B B图中图中

8、A A 点对应的时刻振子的速度方向指向点对应的时刻振子的速度方向指向 x x 轴的正方向轴的正方向C C在在 0 04 s4 s 内振子做了内振子做了 1.751.75 次全振动次全振动D D在在 0 04 s4 s 内振子通过的路程为内振子通过的路程为 3.5 cm3.5 cm9.9.如图所示，在竖直悬挂的劲度系数为如图所示，在竖直悬挂的劲度系数为 k k 的轻弹簧下端挂一个质量为的轻弹簧下端挂一个质量为 m m 的小球，用一个的小球，用一个竖直向下的力将小球竖直拉向下方，当小球静止时拉力的大小为竖直向下的力将小球竖直拉向下方，当小球静止时拉力的大小为 F F，若撤去拉力，小，若撤去拉力，小

9、球便在竖直面内做简谐运动，求：球便在竖直面内做简谐运动，求：(1)(1)小球在最低点受到弹簧对它的弹力的小球在最低点受到弹簧对它的弹力的大小；大小；(2)(2)小球经过平衡位置时弹簧的伸长量；小球经过平衡位置时弹簧的伸长量；(3)(3)小球在振动过程中通过最高点时的加速度的大小和方向。小球在振动过程中通过最高点时的加速度的大小和方向。mgmgF F答案：答案：(1)(1)F Fmgmg(2)(2)(3)(3)竖直向下竖直向下k km m机械波机械波10.10.(多选多选)关于如图所示的波形图，下列说法中正确的是关于如图所示的波形图，下列说法中正确的是()A A此列波的振幅是此列波的振幅是 0.

10、1 m0.1 mB Bx x15 cm15 cm 处质点的位移是处质点的位移是 0.1 m0.1 mC C若质点若质点 A A 的速度沿的速度沿 y y 轴正方向，则质点轴正方向，则质点 B B 的速度亦沿的速度亦沿 y y 轴正方向轴正方向D D质点质点 A A 的加速度沿的加速度沿 y y 轴负方向，而轴负方向，而 B B、C C 的加速度沿的加速度沿 y y 轴正方向轴正方向11.11.(多选多选)根据图甲、乙所示，下列说法正确的是根据图甲、乙所示，下列说法正确的是()A A甲是振动图象，乙是波的图象甲是振动图象，乙是波的图象B B甲是波的图象，乙是振动图象甲是波的图象，乙是振动图象C

11、C甲中甲中 A A 质点向下振，乙中质点向下振，乙中 B B 时刻质点向下振时刻质点向下振D D甲中甲中 A A 质点向上振，乙中质点向上振，乙中 B B 时刻质点向下振时刻质点向下振12.12.4.4.在均匀介质中，一列沿在均匀介质中，一列沿 x x 轴正方向传播的横波，其波源轴正方向传播的横波，其波源 O O 在第一个周在第一个周期内的振动图象如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是期内的振动图象如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()解析：解析：选选 D D13.13.一列简谐横波，在一列简谐横波，在 t t0 0 时波形如图所示，时波形如图所示，P P、Q Q 两点的坐两点的坐标分

12、别为标分别为(1,0)1,0)、(7,0)7,0)，波的传播方向由右向左，已知，波的传播方向由右向左，已知 t t0.7 s0.7 s 时，时，P P 点第二次出现波峰，则点第二次出现波峰，则()A At t0.9 s0.9 s 时，时，Q Q 点第一次出现波峰点第一次出现波峰B Bt t1.2 s1.2 s 时，时，Q Q点第一次出现波峰点第一次出现波峰C C波源起振方向一定向上波源起振方向一定向上D D质点质点 Q Q 位于波峰时，质点位于波峰时，质点 P P 位于波谷位于波谷14.14.如图所示，一列简谐横波在如图所示，一列简谐横波在x x 轴上传播，图甲和图乙轴上传播，图甲和图乙分别为

13、分别为 x x 轴上轴上 a a、b b 两质点的振动图象，且两质点的振动图象，且x xabab6 m6 m。下列判断正确的是下列判断正确的是()A.A.波长可能是波长可能是 8 m8 mB B波长可能是波长可能是 10 m10 mB.B.波速可能是波速可能是 1.2 m1.2 m/s/sD D波速可能是波速可能是 3.6 m/s3.6 m/s 典例典例 33(多选多选)如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，的两列波的波峰和波谷。此刻，MM 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是确的是

14、()A A该时刻质点该时刻质点 O O 正处在平衡位置正处在平衡位置B BP P、N N 两点始终处于平衡位置两点始终处于平衡位置C CMM 点经过四分之一周期变为减弱点点经过四分之一周期变为减弱点D D从该时刻起，经过四分之一周期，质点从该时刻起，经过四分之一周期，质点 MM 到达平衡位置到达平衡位置1212 两列简谐横波均沿两列简谐横波均沿 x x 轴传播，轴传播，传播速度的大小相等。传播速度的大小相等。其中一列沿其中一列沿 x x 轴正方向传播轴正方向传播(如如图中实线所示图中实线所示)，另一列沿，另一列沿 x x 轴负方向传播轴负方向传播(如图中虚线所示如图中虚线所示)。这两列波的频率

15、相等，振动。这两列波的频率相等，振动方向均沿方向均沿 y y 轴方向。则图中轴方向。则图中 x x1,2,3,4,5,6,7,81,2,3,4,5,6,7,8 各点中振幅最大的是各点中振幅最大的是 x x_处的点，振处的点，振幅最小的是幅最小的是 x x_处的点。处的点。解析：解析：在题图所示时刻，在题图所示时刻，两列波引起各质点振动的位移之和都为零，两列波引起各质点振动的位移之和都为零，但其中一些点是振但其中一些点是振动过程中恰好经过平衡位置，而另外一些点是振动减弱，对动过程中恰好经过平衡位置，而另外一些点是振动减弱，对x x4 4 处的质点，实、虚两列波处的质点，实、虚两列波均使质点从平衡

16、位置向上运动，均使质点从平衡位置向上运动，是同向叠加的，是同向叠加的，即振幅为两列波分别引起的振幅之和。即振幅为两列波分别引起的振幅之和。同理同理对对 x x8 8 处的质点，两列波都使该质点向下振动，也是同向叠加，即振动加强的点；而处的质点，两列波都使该质点向下振动，也是同向叠加，即振动加强的点；而x x2 2与与 x x6 6 处的质点则均为反向叠加，即均为振幅最小的点。处的质点则均为反向叠加，即均为振幅最小的点。答案：答案：4 4、8 82 2、6 61212一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有 A A、B B 两点，在两点，在 t t 时刻时刻

17、A A、B B 两点间形两点间形成的波形如图甲所示，在成的波形如图甲所示，在(t t3 s)3 s)时刻时刻 A A、B B 两点间形成的波形如图乙所示，已知两点间形成的波形如图乙所示，已知A A、B B 两点两点间距离间距离 s s9 m9 m，则以下说法中正确的是，则以下说法中正确的是A A若周期为若周期为 4 s4 s，波一定向右传播，波一定向右传播B B若周期大于若周期大于 4 s4 s，波可能向右传播，波可能向右传播C C若波速为若波速为 8.5 m/s8.5 m/s，波一定向左传播，波一定向左传播D D该波波速可能的最小值为该波波速可能的最小值为 0.5 m/s0.5 m/s解析：解析：选选 ACDACD