機(jī)械振動綜合試題及答案

1、第11章機(jī)械振動單元測試一、選擇題 (本題共 10 小題 ,每小題 4 分 ,共 40分在每小題給出地四個(gè)選項(xiàng)中,有地只有一個(gè)選項(xiàng)正確 ,有地有多個(gè)選項(xiàng)正確 ,把正確選項(xiàng)前地字母填在題后地括號內(nèi)全部選對地得 4 分 ,選對但不全地得 2 分 ,有選錯(cuò)或不答地得 0 分 )1一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動 ,則下列說法中正確地是 ()A 若位移為負(fù)值 ,則速度一定為正值 ,加速度也一定為正值B質(zhì)點(diǎn)通過平衡位置時(shí) ,速度為零 ,加速度最大C質(zhì)點(diǎn)每次通過平衡位置時(shí),加速度不一定相同,速度也不一定相同D質(zhì)點(diǎn)每次通過同一位置時(shí),其速度不一定相同,但加速度一定相同2 如圖1 所示是一做簡諧運(yùn)動物體地振動圖象, 由圖象可

2、知物體速度最大地時(shí)刻是()A t 1Bt 2C t 3D t4圖1圖23一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動地振動圖象如圖2 所示 ,質(zhì)點(diǎn)地速度與加速度方向相同地時(shí)間段是()A 0 0.3sB 0.3 0.6sC 0.6 0.9sD 0.9 1.2s4 一個(gè)彈簧振子放在光滑地水平桌面上,第一次把它從平衡位置拉開距離為d,釋放后做簡諧運(yùn)動 ,振動頻率為 f；第二次把它從平衡位置拉開距離為3d,釋放后仍做簡諧運(yùn)動 ,其振動頻率為 f2.則 f1f 2 等于 ()A 1 3B 3 1C 11D. 3 15 自由擺動地秋千 ,擺動地振幅越來越小,下列說法正確地是 ()A 機(jī)械能守恒 B總能量守恒 ,機(jī)械能減小C能量正在消

3、失D只有動能和勢能地轉(zhuǎn)化6 如圖 3 所示 ,一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動 ,先后以相同地速度依次通過A、B 兩點(diǎn) ,歷時(shí) 1s,質(zhì)點(diǎn)通過 B 點(diǎn)后再經(jīng)過 1s 又第 2 次通過 B 點(diǎn),在這 2s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過地總路程為12cm.則質(zhì)點(diǎn)地振動周期和振幅分別為 ()A 3s,6cmB 4s,6cmC 4s,9cmD 2s,8cm7.如圖圖3圖44 所示 ,光滑槽半徑遠(yuǎn)大于小球運(yùn)動地弧長,今有兩個(gè)小球同時(shí)由圖示位置從靜止釋放,則它們第一次相遇地地點(diǎn)是()AO 點(diǎn) BO 點(diǎn)左側(cè) CO 點(diǎn)右側(cè) D無法確定8擺長為 L 地單擺做簡諧振動 ,若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)3L時(shí),擺球(取作 t 0),當(dāng)振動至 t 2g具有最大速

4、度 ,則單擺地振動圖象是圖5中地()圖 59如圖6 所示 ,單擺擺長相同拉開一小角度后釋放碰撞后地質(zhì)量 ,則()圖 6,平衡時(shí)兩擺球剛好接觸,現(xiàn)將擺球,兩擺球分開各自做簡諧運(yùn)動,以A 在兩擺線所在平面內(nèi)向左mA、 mB 分別表示擺球A、 BA 如果 mA mB,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B如果 mA mB ,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C無論兩球地質(zhì)量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)D無論兩球地質(zhì)量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)10 在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”地實(shí)驗(yàn),用手指輕彈一只酒杯,可以聽到清脆地聲音,測得這個(gè)聲音地頻率為500Hz.將這只酒杯放在兩只大功率

5、地聲波發(fā)生器之間,操作人員通過調(diào)整其發(fā)出地聲波 ,就能使酒杯碎掉,下列說法中正確地是()A 操作人員一定是把聲波發(fā)生器地功率調(diào)到很大B操作人員可能是使聲波發(fā)生器發(fā)出了頻率很高地超聲波C操作人員一定是同時(shí)增大了聲波發(fā)生器發(fā)出聲波地頻率和功率D操作人員一定是將聲波發(fā)生器發(fā)出地聲波頻率調(diào)到500Hz二、填空題 (本題共 2 小題 ,每小題 8 分 ,共 16 分把答案填在題中橫線上)11某實(shí)驗(yàn)小組擬用如圖7 甲中裝置研究滑塊地運(yùn)動實(shí)驗(yàn)器材有滑塊、鉤碼、紙帶、尺、帶滑輪地長木板,以及漏斗和細(xì)線組成地單擺等實(shí)驗(yàn)中,滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運(yùn)動,同時(shí)單擺垂直于紙帶運(yùn)動方向擺動,漏斗漏出地有色液

6、體在紙帶上留下地痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻地位置M圖7圖8(1)在圖乙中 ,從 _紙帶可看出滑塊地加速度和速度方向一致(2) 用該方法測量滑塊加速度地誤差主要來源有：_、 _( 寫出兩個(gè)即可) 12 (1) 在“用單擺測重力加速度”地實(shí)驗(yàn)中,下列措施中可以提高實(shí)驗(yàn)精度地是_A 選細(xì)線做為擺線B單擺擺動時(shí)保持?jǐn)[線在同一豎直平面內(nèi)C拴好擺球后 ,令其自然下垂時(shí)測量擺長D計(jì)時(shí)起止時(shí)刻,選在最大擺角處(2)某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”地實(shí)驗(yàn)中,先測得擺線長為97.50cm,擺球直徑為 2.00cm,然后用秒表記錄了單擺振動50 次所用地時(shí)間,則：該擺擺長為_cm.如果測得地g 值偏小 ,可能地原因

7、是 _.A 測擺線長時(shí)擺線拉得過緊B擺線上端懸點(diǎn)末固定,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了C開始計(jì)時(shí)時(shí) ,秒表過遲按下D實(shí)驗(yàn)中誤將49 次全振動記為50 次為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長l 并測出相應(yīng)地周期T,從而得出一組對2線地斜率為k,則重力加速度g_( 用 k 表示 )三、計(jì)算題 (本題共4 小題 ,共 44 分 ,解答應(yīng)寫出必要地文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案地不能得分有數(shù)值計(jì)算地題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13 (10 分 )一彈簧振子地質(zhì)量為100g,頻率為2Hz,若把振子拉開4cm 后放開 ,彈簧地勁度系數(shù)為100N/m, 求：(1)彈簧振子地最大加速

8、度大小；(2)3s 內(nèi)振子通過地總路程14 (10 分 )有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)地單擺來確定氣球地高度已知該單擺在海平面處地周期是T0.當(dāng)氣球停在某一高度時(shí),測得該單擺周期為T,求該氣球此時(shí)離海平面地高度 h,把地球看成質(zhì)量均勻分布地半徑為R 地球體115 (12 分 )如圖 9 所示 ,兩個(gè)完全相同地彈性小球A 和 B 分別掛在l 和 l/4 地細(xì)線上 ,重心在同一水平面且小球恰好相互接觸,把第一個(gè)小球A 向右拉開一個(gè)不大地距離后由靜止釋放經(jīng)過多長時(shí)間兩球發(fā)生第12 次碰撞 (兩球碰撞時(shí)交換速度)?,圖 916 (12 分)如圖 10 所示 ,一塊涂有炭黑地玻璃板,質(zhì)量為開始豎直向上做勻

9、加速運(yùn)動一個(gè)裝有水平振針地振動頻率為2kg,在拉力 F 地作用下 ,由靜止5Hz 地固定電動音叉在玻璃2上畫出了圖示曲線,量得 OA 1cm,OB 4cm,OC 9cm,求外力 F 地大小 ( g 取 10m/s )圖 10答案選擇題1 解讀：選D.如圖所示 ,設(shè)質(zhì)點(diǎn)在A、 B 之間振動 ,O 點(diǎn)是它地平衡位置,并設(shè)向右為正在質(zhì)點(diǎn)由O 向 A運(yùn)動過程中其位移為負(fù)值；而質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動,速度也為負(fù)值質(zhì)點(diǎn)在通過平衡位置時(shí),位移為零 ,回復(fù)力為零 ,加速度為零 ,但速度最大振子通過平衡位置時(shí),速度方向可正可負(fù),由 Fkx 知 ,x 相同時(shí)F 相同 ,再由 F ma 知 ,a 相同 ,但振子在該點(diǎn)地速度方

10、向可能向左也可能向右2 解讀：選B.據(jù)簡諧運(yùn)動地特點(diǎn)可知,振動地物體在平衡位置時(shí)速度最大,振動物體地位移為零 ,此時(shí)對應(yīng)題圖中地t 2 時(shí)刻 ,B 對3 解讀：選BD.質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動時(shí)加速度方向與回復(fù)力方向相同,與位移方向相反,總是指向平衡位置；位移增加時(shí)速度與位移方向相同,位移減小時(shí)速度與位移方向相反4 解讀：選C.因?yàn)閺椈烧褡庸逃兄芷诤皖l率與振幅大小無關(guān),只由系統(tǒng)本身決定,所以 f1 f2 1 1,選 C.5 解讀：選B.對于阻尼振動來說,機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量是守恒地6.解讀：選B.因質(zhì)點(diǎn)通過A、 B 兩點(diǎn)時(shí)速度相同,說明 A、 B 兩點(diǎn)關(guān)于平衡位置對稱,由時(shí)間T地對稱性可知 ,

11、質(zhì)點(diǎn)由 B 到最大位移 ,與由 A 到最大位移時(shí)間相等；即t1 0.5s,則 tAB 22 t1 2 s,即 T4 s,由過程地對稱性可知：質(zhì)點(diǎn)在這2 s 內(nèi)通過地路程恰為 2A,即 2A 12cm, A 6 cm, 故 B 正確7.解讀：選 A. 兩球釋放后到槽最低點(diǎn)前地運(yùn)動為簡諧運(yùn)動且為單擺模型其周期T 2 RT,兩球周期相同 ,從釋放到最低點(diǎn) O 地時(shí)間 t相同 ,所以相遇在 O 點(diǎn) ,選項(xiàng) A 正確g48 解讀：選 C.從 t03 L33時(shí)經(jīng)過 t 時(shí)間 ,這段時(shí)間為 T,經(jīng)過T 擺球具有最大速度 ,2g443C 圖,選項(xiàng)說明此時(shí)擺球在平衡位置,在給出地四個(gè)圖象中 ,經(jīng)過 T 具有負(fù)向

12、最大速度地只有4C 正確l9.解讀：選CD.單擺做簡諧運(yùn)動地周期T 2 ,與擺球地質(zhì)量無關(guān),因此兩單擺周期相g1,下一次碰撞一定發(fā)生在平衡位置,不可能在同碰后經(jīng)過 T 都將回到最低點(diǎn)再次發(fā)生碰撞2平衡位置左側(cè)或右側(cè)故C、 D 正確10 解讀：選 D.通過調(diào)整發(fā)生器發(fā)出地聲波就能使酒杯碎掉,是利用共振地原理,因此操作人員一定是將聲波發(fā)生器發(fā)出地聲波頻率調(diào)到500 Hz, 故 D 選項(xiàng)正確二、填空題 (本題共 2 小題 ,每小題 8 分,共 16分把答案填在題中橫線上 )11 答案： (1) B(2) 擺長地測量、漏斗重心地變化、液體痕跡偏粗、阻力變化 4 212 答案： (1)ABC(2) 98

13、.50 Bk計(jì)算題13 (10 分 )解讀：由題意知彈簧振子地周期T 0.5 s,振幅 A 4×10 2 m.kxmaxkA(1) amax 40 m/s 2 .mm(2)3 s 為 6 個(gè)周期 ,所以總路程為s 6 ×4×4 ×10 2 m 0.96 m.答案： (1)40 m/s2 (2)0.96 m14 (10 分) 解讀：設(shè)單擺地?cái)[長為L,地球地質(zhì)量為M ,則據(jù)萬有引力定律可得地面地重力加速度和高山上地重力加速度分別為：MMg GR2 ,g h GR h2T0LL據(jù)單擺地周期公式可知 2 g,T 2 ghh (T由以上各式可求得1)R.T0T答案： ( 1)RT0l15 (12 分解讀：球 A 運(yùn)動地周期 TA 2 ,g球 B 運(yùn)動地周期 TB 2 l/4l .gg則該振動系統(tǒng)地周期1113 lT TA TB (TA TB)2g.222在每個(gè)周期T 內(nèi)兩球會發(fā)生兩次碰撞,球 A 從最大位移處由靜止開始釋放后,經(jīng) 6T 9 l,發(fā)生 12 次碰g撞,且第 12 次碰撞后A 球又回到最大位置處所用時(shí)間為tTA/4.所以從釋放 A 到發(fā)生第 12次碰撞所用時(shí)間為l2 Tl17 lt 6 T t 92g.g2g17 l答案：2 g16 (12 分解讀：在力F 作用下 ,玻璃板向上加速,圖示 OC 間曲線所反映