20182019學(xué)年魯科版高中物理選修34 第1章 機械振動 單元測試

1、2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-4 第1章 機械振動 單元測試一、單項選擇題1.如下圖是描繪沙擺振動圖象的實驗裝置和木板上留下的實驗結(jié)果沙擺的運動可看作簡諧運動假設(shè)用手向外拉木板的速度是0.20m/s ,木板的長度是0.60m ,那么以下說法中正確的選項是   A. 該沙擺的周期為3s                      

2、0;                       B. 該沙擺的頻率為1.5HzC. 這次實驗所用的沙擺的擺長約為56cm                D. 這次實驗所用的沙擺的

3、擺長約為1.5m2.在單擺a完成10次全振動的時間內(nèi) ,單擺b完成6次全振動 ,兩擺長之差為1.6m那么兩單擺擺長la與lb分別為   A. la=2.5 m ,lb=0.9 m                                

4、0;         B. la=0.9 m ,lb=2.5 mC. la=2.4 m ,lb=4.0 m                                

5、          D. la=4.0 m ,lb=2.4 m3.如圖為某個彈簧振子做簡諧運動的圖像,由圖像可知()  A. 由于在0.1s末振幅為零,所以振子的振動能量為零     B. 在0.2s末振子具有最大勢能C. 在0.4s末振子具有的能量尚未到達最大值           &#

6、160;     D. 在0.4s末振子的動能最大4.關(guān)于簡諧運動的位移、加速度和速度的關(guān)系 ,以下說法中正確的選項是   A. 位移減少時 ,加速度減少 ,速度也減少B. 位移方向總是跟加速度方向相反 ,跟速度方向相同C. 物體的運動方向指向平衡位置時 ,速度方向跟位移方向相反；背離平衡位置時 ,速度方向跟位移方向相同D. 物體向負方向運動時 ,加速度方向跟速度方向相同；向正方向運動時 ,加速度方向跟速度方向相反5.彈簧振子做機械振動 ,假設(shè)從平衡位置O開始計時 ,經(jīng)過0.

7、3s時 ,振子第一次經(jīng)過P點 ,又經(jīng)過了0.2s ,振子第二次經(jīng)過P點 ,那么該振子第三次經(jīng)過P點是所需的時間為   A. 1.6s                                    

8、60;B. 1.1s                                     C. 0.8s        

9、60;                            D. 0.33s6.在水平方向上做簡諧運動的質(zhì)點 ,其振動圖象如下圖假設(shè)向右的方向為正方向 ,那么物體加速度向右且速度向右的時間段是   A. 0 s到1 s內(nèi)     

10、;                   B. 1 s到2 s內(nèi)                        C. 2 s到3 s內(nèi) 

11、60;                      D. 3 s到4 s內(nèi)7.如下圖 ,光滑軌道的半徑為2 m ,C點為圓心正下方的點 ,A、B兩點與C點相距分別為6 cm與2 cm ,a、b兩小球分別從A、B兩點由靜止同時釋放 ,那么兩小球相碰的位置是()A. C點        

12、;                       B. C點右側(cè)                         

13、;      C. C點左側(cè)                               D. 不能確定二、多項選擇題8.如下圖為一質(zhì)點的簡諧運動圖象由圖可知   A. 質(zhì)點的運動

14、軌跡為正弦曲線                                       B. t=0時 ,質(zhì)點正通過平衡位置向正方向運動C. t=0.25s時 ,質(zhì)點的速度方向與位移的正

15、方向相同     D. 質(zhì)點運動過程中 ,兩端點間的距離為0.1m9.如下圖 ,一質(zhì)點在x軸上以O(shè)為平衡位置做簡諧運動 ,其振幅為8cm ,周期為4st=0時物體在x=4cm處 ,向x軸負方向運動 ,那么   A. 質(zhì)點在t=1Os時所處的位置為x=+4 cmB. 質(zhì)點在t=1Os時所處的位置為x=4 cmC. 由起始位置運動到x=4cm處所需的最短時間為 sD. 由起始位罝運動到x=4cm處所需的最短時間為 s10.甲、乙兩彈簧振子 ,振動圖象如下圖 ,那么可知()A.&#

16、160;兩彈簧振子完全相同                                        B. 兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F甲F乙21C. 振子甲速度為零時 ,

17、振子乙速度最大               D. 振子的振動頻率之比f甲f乙12三、填空題11.一質(zhì)點做簡諧振動 ,振動圖象如下圖 ,在t1、t2時刻這個質(zhì)點相同的物理量有：_、_、_。12.如下圖,在水平方向上振動的彈簧振子的受力情況分別是_、_、_。13.一彈簧振子振動過程中的某段時間內(nèi)其加速度數(shù)值越來越小 ,那么在這段時間內(nèi) ,振子的位移越來越_ ,速度越來越_ ,其位置越來越_平衡位置 ,振子的速度方向與加速度方向_。 四、實驗

18、探究題14.某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素1他組裝單擺時 ,在擺線上端的懸點處 ,用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線 ,再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊 ,如圖甲所示這樣做的目的是       填字母代號 A. 保證擺動過程中擺長不變                         

19、;           B. 可使周期測量得更加準確C. 需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)                                

20、60;   D. 保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動2他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下 ,用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L=0.9990m ,再用游標卡尺測量擺球直徑 ,結(jié)果如圖乙所示 ,那么該擺球的直徑為_ mm 3圖丙振動圖象真實地描述了對擺長約為1m的單擺進行周期測量的四種操作過程 ,圖中橫坐標原點表示計時開始 ,A ,B ,C均為30次全振動的圖象 ,sin5°=0.087 ,sin15°=0.26 ,這四種操作過程符合實驗要求且誤差最小的是_ 填字母代號 五、綜合題15.如下圖為某物體做簡諧運動的

21、圖像 ,答復(fù)以下問題：1由PQ ,位移與速度如何變化？ 2由MN ,位移如何變化？ 16.彈簧振子以O(shè)點為平衡位置 ,在B、C兩點間做簡諧運動 ,在t=0時刻 ,振子從O、B間的P點以速度v向B點運動；在t=0.2s時 ,振子速度第一次變?yōu)関；在t=0.5s時 ,振子速度第二次變?yōu)関 ,B、C之間的距離為25cm 1求彈簧振子的振幅A； 2求彈簧振子振動周期T和頻率f； 3求振子在4s內(nèi)通過的路程及4.1s末的位移大小 答案解析局部一、單項選擇題1.【答案】C 【解析】【解答】解：AB、木板水平勻速運動 ,運動時間為：t= = s=3s設(shè)沙擺的周期為T ,由圖看出 ,2T=t ,得：T=1.5

22、s頻率為 f= = = Hz ,故AB錯誤CD、由單擺的周期T=2 ,得沙擺的擺長 L= = 0.56m=56cm ,故C正確 ,D錯誤應(yīng)選：C【分析】木板水平勻速運動 ,由板長和速度求出運動的時間此時間等于沙擺周期的兩倍 ,那么知沙擺的周期 ,再由單擺的周期公式求出擺長2.【答案】B 【解析】【解答】解：設(shè)甲完成10次全振動所經(jīng)歷的時間為t ,那么    Ta= ,Tb= 得到Ta：Tb=3：5又因為Ta=2 ,Tb=2 =2 ,可解得：La=0.9mLb=2.5m應(yīng)選B【分析】單擺完成一次全振動的時間為一個周期 ,根據(jù)a完成10次全振動時 ,b擺在相同時間內(nèi)完

23、成6次全振動 ,確定兩個單擺的周期關(guān)系 ,由單擺的周期公式T=2 研究擺長的關(guān)系3.【答案】B 【解析】【解答】簡諧運動的能量是守恒的,故A、C錯; 末、 末位移最大,動能為零,勢能最大,故B對,D錯?！痉治觥坑晌灰茍D象分析位移的變化 ,確定速度變化 ,即可判斷動能和勢能的變化。4.【答案】C 【解析】【解答】解：A、位移減小時 ,質(zhì)點靠近平衡位置 ,加速度減小 ,速度增大故A錯誤BD、位移方向總跟加速度方向相反 ,質(zhì)點經(jīng)過同一位置 ,位移方向總是由平衡位置指向質(zhì)點所在位置 ,而速度方向兩種 ,可能與位移方向相同 ,也可能與位移方向相反；加速度的方向有可能與速度方向相同或相反故BD錯誤C、物體

24、運動方向指向平衡位置時 ,位移方向由平衡位置指向物體 ,所以速度方向跟位移方向相反；背離平衡位置時 ,速度方向跟位移方向相同故C正確 應(yīng)選：C【分析】簡諧運動的位移是指質(zhì)點離開平衡位置的位移 ,方向從平衡位置指向質(zhì)點所在位置當質(zhì)點背離平衡位置時 ,位移增大 ,速度減小 ,加速度增大 ,加速度方向總是與位移方向相反 ,指向平衡位置 ,質(zhì)點做非勻變速運動當質(zhì)點靠近平衡位置時 ,位移減小 ,速度增大 ,加速度減小5.【答案】D 【解析】【解答】解：假設(shè)從O點開始向右振子按下面路線振動 ,作出示意圖如圖 ,那么振子的振動周期為  T1=4×0.3+ ×0.2s=

25、1.6s ,那么該質(zhì)點再時間t1=T0.2s=1.4s ,經(jīng)第三次經(jīng)過P點假設(shè)振子從O點開始向左振動 ,那么按下面路線振動 ,作出示意圖如圖 ,設(shè)從P到O的時間為t ,那么 ×0.2+t= 解得：t= s那么周期 T=4× +0.1s= s那么該質(zhì)點再時間t2=T0.2s= s0.33s ,經(jīng)第三次經(jīng)過P點故D正確 ,ABC錯誤應(yīng)選：D【分析】分析質(zhì)點可能的運動情況 ,畫出運動軌跡 ,確定周期 ,即一次全振動所用的時間 ,再確定經(jīng)過多長時間質(zhì)點第三次經(jīng)過P點6.【答案】D 【解析】【解答】解：由由F=Kx可知位移為負那么加速度為正即為向右 ,圖中應(yīng)為24S ,位移圖象的斜率

26、等于速度 ,向右為正 ,在24S內(nèi)那么斜率為正的時間段為34S；那么物體加速度向右且速度向右的時間段為34S ,那么D正確應(yīng)選：D【分析】由F=Kx可知位移為負方向時力的方向為正 ,那么加速度為正即為向右；根據(jù)位移圖象的斜率等于速度分析速度的方向7.【答案】A 【解析】【解答】由于半徑遠大于運動的弧長 ,小球都做簡諧運動 ,類似于單擺因為在同一地點 ,周期只與半徑有關(guān) ,與運動的弧長無關(guān) ,故兩球同時到達C點 ,應(yīng)選項A正確。【分析】由題 ,兩段光滑圓弧所對應(yīng)的圓心角均小于 ,把兩球在圓弧上的運動看做等效單擺運動 ,根據(jù)單擺的周期公式 ,即可判斷相遇的位置。二、多項選擇題8.【答案】C,D 【

27、解析】【解答】解：A、簡諧運動圖象反映質(zhì)點的位移隨時間變化的情況 ,不是質(zhì)點的運動軌跡 ,故A錯誤B、t=0時 ,質(zhì)點離開平衡位置的位移最大 ,速度為零 ,故B錯誤C、根據(jù)圖象的斜率表示速度 ,那么t=0.25s時 ,質(zhì)點的速度為正值 ,那么速度方向與位移的正方向相同故C正確D、質(zhì)點運動過程中 ,兩端點間的距離等于2倍的振幅 ,為 S=2A=2×5cm=10cm=0.1m ,故D正確應(yīng)選：CD【分析】位移時間圖象不是質(zhì)點的運動軌跡根據(jù)圖象的斜率表示速度分析振動的運動方向質(zhì)點運動過程中 ,兩端點間的距離等于2倍的振幅9.【答案】B,C 【解析】【解答】解：簡諧運動振動方程的一般表示式為

28、：x=Asint+0 ,根據(jù)題給條件有：A=8cm=0.08m ,=  rad/s所以 x=0.08sin0.5t+0m將t=0時 ,x0=0.04m代入得：0.04=0.08sin0解得初相：0= 或0= 因為t=0時 ,速度方向沿x軸負方向 ,即位移在減小 ,所以取 0= 所求的振動方程為：x=0.08sin0.5t+ mA、質(zhì)點在t=1Os時所處的位置為x=0.08sin0.5×1+ =0.04 m=4 cm故A錯誤 ,B正確；C、由于t=0時刻質(zhì)點向x軸負方向運動 ,所以由起始位置運動到x=4cm處所需的最短時間為回到平衡位置后直接再到達x=4cm處的時間 ,由振動

29、的對稱性可知 ,兩段時間相等回到平衡位置的時間： s ,所以由起始位置運動到x=4cm處所需的最短時間為t=2t1= s故C正確 ,D錯誤應(yīng)選：BC【分析】簡諧運動振動方程的一般表達式x=Asint+0 ,由= 求出將在t=0時 ,位移是4cm代入即可求解振動方程然后依據(jù)該方程分析即可10.【答案】C,D 【解析】【解答】由題圖可知 ,因此振子不相同 ,A選項不正確 ,D選項正確由題圖可知C正確因 , ,由于 和 關(guān)系未知 ,因此無法判斷 ,所以B不正確【分析】由振動圖象讀出兩彈簧振子周期之比 ,根據(jù)周期公式 分析彈簧振子是否完全相同由圖讀出兩振子位移最大值之比 ,但由于振子的勁度系數(shù)可能不等

30、 ,無法確定回復(fù)力最大值之比振子甲速度為零時 ,振子乙速度最大頻率與周期互為倒數(shù)。三、填空題11.【答案】速度相同；動能相同；彈性勢能相同 【解析】【解答】由振動圖象讀出兩個時刻質(zhì)點的位 移大小相等、方向相反 ,那么加速度和回復(fù)力也大小相等、方向相反 ,所以動能相同 ,彈性勢能相同 ,在t1、t2時刻質(zhì)點的位置關(guān)于平衡位置對稱 ,而且都沿負方向運動 ,所以速度相同?！痉治觥克綇椈烧褡幼龊喼C振動 ,只有當振子通過同一點或關(guān)于平衡位置對稱位置時 ,速度大小相等 ,動能相等由圖能讀出位移 ,判斷振子的位置關(guān)系來分析動能、動量、速度和加速度的關(guān)系。12.【答案】重力；支持力；彈簧的彈力 【解析】【解

31、答】回復(fù)力是按力的作用效果命名的,不是性質(zhì)力,在對物體進行受力分析時是對性質(zhì)力進行分析,因此不能添加上回復(fù)力?；貜?fù)力可以是幾個力的合力,也可以是某個力的分力,故小球受到重力、支持力和彈簧的彈力作用?！痉治觥繌椈烧褡铀芰τ兄亓?、支持力和彈力。13.【答案】?。淮?；靠近；相同 【解析】【解答】加速度減小 ,說明位移減小 ,其位置靠近平衡位置 ,速度方向指向平衡位置 ,與加速度方向相同 ,由于這個過程中外力做正功 ,所以振子的速度變大?！痉治觥亢喼C運動的位移是指質(zhì)點離開平衡位置的位移 ,方向從平衡位置指向質(zhì)點所在位置當質(zhì)點背離平衡位置時 ,位移增大 ,速度減小 ,加速度增大 ,加速度方向總是與位移方向相反 ,指向平衡位置 ,質(zhì)點做非勻變速運動當質(zhì)點靠近平衡位置時 ,位移減小 ,速度增大 ,加速度減小