人教（新教材）物理選擇性必修機(jī)械振動(dòng)練習(xí)含答案

2020--2021人教（新教材）物理選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)練習(xí)含答案人教（新教材）選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)1、關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度和加速度的關(guān)系，下列哪些說法正確()A．位移減小時(shí)，加速度增大，速度增大B．位移方向總跟加速度的方向相反，跟速度方向相同C．物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相同D．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，做減速運(yùn)動(dòng)，背離平衡位置時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)2、關(guān)于機(jī)械振動(dòng)的位移和平衡位置，以下說法中正確的是()A．平衡位置就是物體振動(dòng)范圍的中心位置B．機(jī)械振動(dòng)的位移是以平衡位置為起點(diǎn)的位移C．機(jī)械振動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的路程越大，發(fā)生的位移也就越大D．機(jī)械振動(dòng)的位移是指振動(dòng)物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)的位移3、如圖所示，彈簧振子在BC間振動(dòng)，O為平衡位置，BO＝OC＝5cm，若振子從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1s，則下列說法正確的是()A．振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動(dòng)B．振動(dòng)周期是1s，振幅是10cmC．經(jīng)過兩次全振動(dòng)，振子通過的路程是20cmD．從B開始經(jīng)過3s，振子通過的路程是30cm4、一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次具有相同的動(dòng)能時(shí)，下列說法正確的是()A．一定具有相同的勢(shì)能B．一定具有相同的速度C．一定具有相同的加速度D．一定具有相同的位移5、關(guān)于單擺，下列認(rèn)識(shí)中正確的是()A．一根線系著一個(gè)球懸掛起來，這樣的裝置就是單擺B．可以看成單擺的裝置中，細(xì)線的伸縮和質(zhì)量忽略不計(jì)，線長(zhǎng)比小球直徑大得多C．單擺的振動(dòng)總是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D．兩個(gè)單擺只要結(jié)構(gòu)相同，它們的振動(dòng)步調(diào)便相同6、在洗衣機(jī)把衣服脫水完畢后，電動(dòng)機(jī)還要轉(zhuǎn)動(dòng)一會(huì)才能停下來，此時(shí)發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先振動(dòng)得比較小，然后有一陣子振動(dòng)得很劇烈，然后振動(dòng)慢慢減小直至停下來，其間振動(dòng)劇烈的原因是()A．洗衣機(jī)沒放平衡B．電動(dòng)機(jī)有一陣子轉(zhuǎn)快了C．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率和洗衣機(jī)的固有頻率相近或相等D．這只是一種偶然現(xiàn)象7、彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在水平方向上的A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是()A．振子在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度和位移均為零B．振子在通過O點(diǎn)時(shí)速度的方向?qū)l(fā)生改變C．振子所受的彈力方向總跟速度方向相反D．振子離開O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是減速運(yùn)動(dòng)，靠近O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是加速運(yùn)動(dòng)8、一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的振幅是4cm，頻率是Hz，該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始經(jīng)過s后，位移的大小和經(jīng)過的路程為()A．4cm10cmB．4cm100cmC．024cmD．0100cm9、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其質(zhì)量為m，最大速率為v0，若從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期內(nèi)，合外力()A．做功一定為0B．做功一定不為0C．做功一定是eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)D．做功可能是0到eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)之間的某一個(gè)值10、單擺在振動(dòng)過程中，當(dāng)擺球的重力勢(shì)能增大時(shí)，擺球的()A．位移一定減小B．回復(fù)力一定減小C．速度一定減小D．加速度一定減小11、在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼(翅膀)很快就抖動(dòng)起來，而且越抖越厲害，后來經(jīng)過人們的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前裝一個(gè)配重桿的方法，解決了這一問題，在飛機(jī)機(jī)翼前裝配重桿的目的主要是()A．加大飛機(jī)的慣性B．使機(jī)體更加平衡C．使機(jī)翼更加牢固D．改變機(jī)翼的固有頻率12、如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像．根據(jù)圖像中的信息，回答下列問題．(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大？(2)質(zhì)點(diǎn)在10s末和20s末的位移各是多少？(3)質(zhì)點(diǎn)在15s和25s時(shí)各向什么方向運(yùn)動(dòng)？(4)質(zhì)點(diǎn)在前30s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是多少？13、如圖所示，一個(gè)輕彈簧與一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的小球所構(gòu)成的彈簧振子放在光滑金屬桿上，已知該彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m，O點(diǎn)是彈簧振子靜止時(shí)的位置，今將振子向右拉10cm到A點(diǎn)，此時(shí)外力對(duì)彈簧振子做功為1J，然后由靜止釋放，則它在A、B之間運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他阻力，求：(1)振子在哪點(diǎn)的速度最大？最大速度為多少？(2)振子在A點(diǎn)的位移．(3)振子在B點(diǎn)的加速度．2020--2021人教（新教材）選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)練習(xí)含答案人教（新教材）選擇性必修第一冊(cè)第2章：機(jī)械振動(dòng)1、關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度和加速度的關(guān)系，下列哪些說法正確()A．位移減小時(shí)，加速度增大，速度增大B．位移方向總跟加速度的方向相反，跟速度方向相同C．物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相同D．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，做減速運(yùn)動(dòng)，背離平衡位置時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)解析：位移增大時(shí)，加速度a＝－eq\f(kx,m)增大，但物體做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，故A錯(cuò)誤；加速度a＝－eq\f(kx,m)，負(fù)號(hào)表示加速度方向與位移方向總相反，靠近平衡位置時(shí)加速，位移方向與速度方向相反，故B錯(cuò)誤，C正確；物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)回復(fù)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，做加速運(yùn)動(dòng)，背離平衡位置時(shí)，回復(fù)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．答案：C2、關(guān)于機(jī)械振動(dòng)的位移和平衡位置，以下說法中正確的是()A．平衡位置就是物體振動(dòng)范圍的中心位置B．機(jī)械振動(dòng)的位移是以平衡位置為起點(diǎn)的位移C．機(jī)械振動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的路程越大，發(fā)生的位移也就越大D．機(jī)械振動(dòng)的位移是指振動(dòng)物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)的位移解析：平衡位置是物體可以靜止的位置，所以應(yīng)與受力有關(guān)，與是否為振動(dòng)范圍的中心位置無關(guān)，A錯(cuò)誤；振動(dòng)位移是以平衡位置為初始點(diǎn)，到振動(dòng)物體所在位置的有向線段，振動(dòng)位移隨時(shí)間而變化，振動(dòng)物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)，振動(dòng)位移最大，B正確，D錯(cuò)誤；振動(dòng)物體的位移與運(yùn)動(dòng)的路程沒有關(guān)系，C錯(cuò)誤．答案：B3、如圖所示，彈簧振子在BC間振動(dòng)，O為平衡位置，BO＝OC＝5cm，若振子從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1s，則下列說法正確的是()A．振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動(dòng)B．振動(dòng)周期是1s，振幅是10cmC．經(jīng)過兩次全振動(dòng)，振子通過的路程是20cmD．從B開始經(jīng)過3s，振子通過的路程是30cm解析：振子從B→O→C僅完成了半次全振動(dòng)，所以周期T＝2×1s＝2s，振幅A＝BO＝5cm，A、B錯(cuò)誤；振子在一次全振動(dòng)中通過的路程為4A＝20cm，所以兩次全振動(dòng)振子通過的路程為40cm，C錯(cuò)誤；3s的時(shí)間為，所以振子通過的路程為30cm，D正確．答案：D4、一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次具有相同的動(dòng)能時(shí)，下列說法正確的是()A．一定具有相同的勢(shì)能B．一定具有相同的速度C．一定具有相同的加速度D．一定具有相同的位移解析：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，當(dāng)有相同的動(dòng)能時(shí)，勢(shì)能一定相等，A正確；動(dòng)能相同時(shí)由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，具有相同的速率，但速度方向可以不同，故B不正確；根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，在動(dòng)能相同時(shí)有相同大小的a和x，但方向不同，故C、D也不正確．答案：A5、關(guān)于單擺，下列認(rèn)識(shí)中正確的是()A．一根線系著一個(gè)球懸掛起來，這樣的裝置就是單擺B．可以看成單擺的裝置中，細(xì)線的伸縮和質(zhì)量忽略不計(jì)，線長(zhǎng)比小球直徑大得多C．單擺的振動(dòng)總是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D．兩個(gè)單擺只要結(jié)構(gòu)相同，它們的振動(dòng)步調(diào)便相同解析：?jiǎn)螖[是實(shí)際擺的理想化模型，實(shí)際擺只有在不計(jì)繩的伸縮、質(zhì)量和阻力以及小球可以看作質(zhì)點(diǎn)時(shí)才能看作單擺，A錯(cuò)，B正確．單擺的運(yùn)動(dòng)只有在擺角很小時(shí)才能看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)．兩單擺結(jié)構(gòu)相同時(shí)，振動(dòng)步調(diào)不一定相同，D錯(cuò)．答案：B6、在洗衣機(jī)把衣服脫水完畢后，電動(dòng)機(jī)還要轉(zhuǎn)動(dòng)一會(huì)才能停下來，此時(shí)發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先振動(dòng)得比較小，然后有一陣子振動(dòng)得很劇烈，然后振動(dòng)慢慢減小直至停下來，其間振動(dòng)劇烈的原因是()A．洗衣機(jī)沒放平衡B．電動(dòng)機(jī)有一陣子轉(zhuǎn)快了C．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率和洗衣機(jī)的固有頻率相近或相等D．這只是一種偶然現(xiàn)象解析：洗衣機(jī)脫水時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很快，頻率很大，可以說遠(yuǎn)大于洗衣機(jī)的固有頻率，不能發(fā)生共振現(xiàn)象．當(dāng)脫水終止時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的減小，頻率也在減小，肯定有一段時(shí)間，頻率接近或等于洗衣機(jī)的固有頻率，從而發(fā)生共振現(xiàn)象，洗衣機(jī)振動(dòng)劇烈．答案：C7、彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在水平方向上的A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是()A．振子在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度和位移均為零B．振子在通過O點(diǎn)時(shí)速度的方向?qū)l(fā)生改變C．振子所受的彈力方向總跟速度方向相反D．振子離開O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是減速運(yùn)動(dòng)，靠近O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是加速運(yùn)動(dòng)答案：D8、一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的振幅是4cm，頻率是Hz，該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始經(jīng)過s后，位移的大小和經(jīng)過的路程為()A．4cm10cmB．4cm100cmC．024cmD．0100cm解析：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期T＝eq\f(1,f)＝s，故時(shí)間t＝eq\f,T＝6eq\f(1,4)T，所以s末質(zhì)點(diǎn)在最大位移處，位移大小為4cm，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4×4×6eq\f(1,4)cm＝100cm，選項(xiàng)B正確．答案：B9、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其質(zhì)量為m，最大速率為v0，若從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期內(nèi)，合外力()A．做功一定為0B．做功一定不為0C．做功一定是eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)D．做功可能是0到eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)之間的某一個(gè)值解析：彈簧振子過半個(gè)周期一定運(yùn)動(dòng)到關(guān)于平衡位置對(duì)稱的位置處，兩處速度大小相等，由動(dòng)能定理知合外力做功為0，A正確．答案：A10、單擺在振動(dòng)過程中，當(dāng)擺球的重力勢(shì)能增大時(shí)，擺球的()A．位移一定減小B．回復(fù)力一定減小C．速度一定減小D．加速度一定減小解析：?jiǎn)螖[在振動(dòng)過程中，當(dāng)擺球的重力勢(shì)能增大時(shí)，擺球的位移變大，回復(fù)力變大，加速度變大，速度減小，C對(duì)．答案：C11、在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼(翅膀)很快就抖動(dòng)起來，而且越抖越厲害，后來經(jīng)過人們的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前裝一個(gè)配重桿的方法，解決了這一問題，在飛機(jī)機(jī)翼前裝配重桿的目的主要是()A．加大飛機(jī)的慣性B．使機(jī)體更加平衡C．使機(jī)翼更加牢固D．改變機(jī)翼的固有頻率解析：飛機(jī)的機(jī)翼(翅膀)很快抖動(dòng)起來，是因?yàn)轵?qū)動(dòng)力的頻率接近機(jī)翼的固有頻率，機(jī)翼發(fā)生共振，在飛機(jī)機(jī)翼前裝配重桿，是為了改變機(jī)翼的固有頻率，使驅(qū)動(dòng)力的頻率遠(yuǎn)離機(jī)翼的固有頻率，選項(xiàng)D正確．答案：D12、如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像．根據(jù)圖像中的信息，回答下列問題．(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大？(2)質(zhì)點(diǎn)在10s末和20s末的位移各是多少？(3)質(zhì)點(diǎn)在15s和25s時(shí)各向什么方向運(yùn)動(dòng)？(4)質(zhì)點(diǎn)在前30s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是多少？解析：(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離等于質(zhì)點(diǎn)的最大位移的大小，由題圖看出，此距離為20cm.(2)質(zhì)點(diǎn)在10s末的位移x1＝20cm,20s末的位移x2＝0.(3)15s末質(zhì)點(diǎn)位移為正，15s后的一段時(shí)間，位移逐漸減小，故質(zhì)點(diǎn)在15s末向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，同理可知，25s末質(zhì)點(diǎn)也向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．(4)前30s質(zhì)點(diǎn)先是由平衡位置沿正方向振動(dòng)了20cm，又返回平衡位置，最后又到達(dá)負(fù)方向20cm處，故30s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總路程為60cm.答案：(1)20cm(2)20cm0(3)負(fù)方向負(fù)方向(4)60cm13、如圖所示，一個(gè)輕彈簧與一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的小球所構(gòu)成的彈簧振子放在光滑金屬桿上，已知該彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m，O點(diǎn)是彈簧振子靜止時(shí)的位置，今將振子向右拉10cm到A點(diǎn)，此時(shí)外力對(duì)彈簧振子做功為1J，然后由靜止釋放，則它在A、B之間運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他阻力，求：(1)振子在哪點(diǎn)的速度最大？最大速度為多少？(2)振子在A點(diǎn)的位移．(3)振子在B點(diǎn)的加速度．解析：(1)由于彈簧振子在運(yùn)動(dòng)過程中滿足機(jī)械能守恒，故在平衡位置O點(diǎn)的速度最大，由題意知：外力做的功轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的彈性勢(shì)能，該勢(shì)能又全部轉(zhuǎn)化成振子的動(dòng)能，即W＝eq\f(1,2)mv