機械振動測試題

機械振動測試題一、機械振動選擇題懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T=2s，從最低點位置向上運動時刻開始計時，在一個周期內(nèi)的振動圖象如圖所示，關(guān)于這個圖象，下列哪些說法是正確的是()i_i1jfaa:*t=1.25s時，振子的加速度為正，速度也為正t=1.7s時，振子的加速度為負(fù)，速度也為負(fù)t=1.0s時，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值t=1.5s時，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值如圖所示的單擺，擺球a向右擺動到最低點時，恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘在一起，且擺動平面不便.已知碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h，擺動的周期為T，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍，碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半.則碰撞后A.擺動的周期為、:-^TB?擺動的周期為?牙擺球最高點與最低點的高度差為0.3h擺球最高點與最低點的高度差為0.25h某同學(xué)用單擺測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?他測出了擺線長度L和擺動周期T，如圖(a)所示.通過改變懸線長度L，測出對應(yīng)的擺動周期T，獲得多組T與L，再以T2為縱軸、L為橫軸畫出函數(shù)關(guān)系圖像如圖(b)所示.由此種方法得到的重力加速度值與測實際擺長得到的重力加速度值相比會( )

偏大 B.偏小 C.一樣 D.都有可能如圖所示，甲、乙兩物塊在兩根相同的彈簧和一根張緊的細(xì)線作用下靜止在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量.當(dāng)細(xì)線突然斷開斤兩物塊都開始做簡諧運動在運動過程中（）甲的最大速度大于乙的最大速度甲的最大速度小于乙的最大速度甲的振幅大于乙的振幅甲的振幅小于乙的振幅如圖所示為甲、乙兩等質(zhì)量的質(zhì)點做簡諧運動的圖像，以下說法正確的是（）njt/cm一甲、乙的振幅各為2m和1m若甲、乙為兩個彈簧振子，則所受回復(fù)力最大值之比為F甲：F乙=2：1乙振動的表達式為x=sin41（cm）t=2s時，甲的速度為零，乙的加速度達到最大值下列敘述中符合物理學(xué)史實的是（）伽利略發(fā)現(xiàn)了單擺的周期公式奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)庫侖通過扭秤實驗得出了萬有引力定律牛頓通過斜面理想實驗得出了維持運動不需要力的結(jié)論質(zhì)點做簡諧運動，其x-t關(guān)系如圖，以x軸正向為速度v的正方向，該質(zhì)點的v-t關(guān)系是（）8.某質(zhì)點做簡諧運動'8.某質(zhì)點做簡諧運動'其位移隨時間變化的關(guān)系式為“5smj（cm），則下列關(guān)于質(zhì)點運動的說法中正確的是（ ）A說法中正確的是（ ）A.質(zhì)點做簡諧運動的振幅為10cm在t=4s時質(zhì)點的加速度最大質(zhì)點做簡諧運動的周期為4s在t=4s時質(zhì)點的速度最大如圖所示，在一條張緊的繩子上懸掛4、B、C三個單擺，擺長分別為L1、L2、L3,且L1u，現(xiàn)將4拉起一較小角度后釋放，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,對釋放4之后較短時間內(nèi)的運動，以下說法正確的是（ ）C的振幅比C的振幅比B的大B的周期為2n'—gB和C的振幅相等C的周期為2n；g如右圖甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以。點為平衡位置，在asb兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示.由振動圖象可以得知（）甲 乙振子的振動周期等于t1在t=0時刻，振子的位置在a點在t=t1時刻，振子的速度為零從t1到t2，振子正從。點向b點運動如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動.以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達式為y=0.1sin（2.5nt）m.t=0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下；t=0.6s時，小球恰好與物塊處于同一高度.取重力加速度的大小為g=10m/s2.以下判斷正確的是（雙選，填正確答案標(biāo)號）h=1.7m簡諧運動的周期是0.8s0.6s內(nèi)物塊運動的路程是0.2mt=0.4s時，物塊與小球運動方向相反如圖（甲）所示，小球在內(nèi)壁光滑的固定半圓形軌道最低點附近做小角度振動，其振動圖象如圖（乙）所示，以下說法正確的是（）中 禮t1時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最小t2時刻小球速度最大，軌道對它的支持力最小t3時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大t4時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大甲、乙兩彈簧振子，振動圖象如圖所示，則可知（）甲的速度為零時，乙的速度最大甲的加速度最小時，乙的速度最小任一時刻兩個振子受到的回復(fù)力都不相同兩個振子的振動頻率之比f甲：f乙=1：2兩個振子的振幅之比為A甲：A乙=2：1某彈簧振子做周期為T的簡諧運動，t時刻和t+M時刻速度相同，已知△t<T，下列說法正確的是t時刻和t+M時刻位移相同t時刻和t+At時刻加速度大小相等，方向相反 T可能N〉一4T可能N<4T一一定At=—2一水平彈簧振子做簡諧運動，周期為了，則（ ）若t=T，則t時刻和G+t）時刻振子運動的加速度一定大小相等若t=T，則t時刻和（t+t）時刻彈簧的形變量一定相等△△若t時刻和（t+，）時刻振子運動位移的大小相等，方向相反，貝Ut一定等于T的奇數(shù)2倍若t時刻和（t+氣）時刻振子運動速度的大小相等，方向相同，則勺一定等于T的整數(shù)倍

鋪設(shè)鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運行列車經(jīng)過軌端接縫處時，車輪就會受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長度相等，所以這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動.普通鋼軌長為12.6m，列車固有振動周期為0.315s.下列說法正確的是（ ）列車的危險速率為40m/s列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C?列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D.增加鋼軌的長度有利于列車高速運行如圖甲所示，一個單擺做小角度擺動，從某次擺球由左向右通過平衡位置時開始計時，相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示。不計空氣阻力，g取10m/s2。對于這個單擺的振動過程，下列說法中正確的是（ ）單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x=8sin（it）cm單擺的擺長約1m從t=2.5s到t=3s的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大從t=2.5s到t=3s的過程中，擺球所受繩子拉力逐漸減小如圖所示，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧和一根繃緊的輕質(zhì)細(xì)線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上.已知物塊甲的質(zhì)量是物塊乙質(zhì)量的4倍，彈簧振子做簡諧運動的周期T=2兀］m，式中m為振子的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù).當(dāng)細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中，下列說法正確的是A.B.物塊甲的振幅是物塊乙振幅的A.B.物塊甲的最大速度是物塊乙最大速度的物塊甲的振動周期是物塊乙振動周期的2倍物塊甲的振動頻率是物塊乙振動頻率的2倍如圖所示，在光滑水平面上，木塊B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子，木塊A疊放在B上表面，A與B之間的最大靜摩擦力為fm,A、B質(zhì)量分別為m和M，為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則（ ）

它們的振幅不能大于'J二"fkMm一 (M+m)r它們的振幅不能大于 fkmmf它們的最大加速度不能大于%Mf它們的最大加速度不能大于fm如圖所示，水平方向的彈簧振子振動過程中，振子先后經(jīng)過a、b兩點時的速度相同，且從a到b歷時0.2s,從b再回到a的最短時間為0.4s,aO=bO,c、d為振子最大位移處，則該振子的振動頻率為()B.1.25HzA.處，則該振子的振動頻率為()B.1.25HzA.1HzC.2Hz二?機械振動實驗題D.2.5Hz某實驗小組的同學(xué)做"用單擺測定重力加速度”的實驗。實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的選填選項前的字母)A.長約1m的細(xì)線B.長約1m的橡皮繩C.直徑約1cm的均勻鐵球D.直徑約10cm的均勻木球選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖中所示的固定方式(選填"甲”或"乙”)。甲甲將單擺正確懸掛后進行如下操作，其中正確的時(選填選項前的字母)。測出擺線長作為單擺的擺長把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度由靜止釋放，使之做簡諧運動在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期用l表示單擺的擺長，用T表示單擺的周期，則計算重力加速度的表達式為g=.乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值，造成這一情況的原因可能是(選填選向前的字母)。開始擺動時振幅較小B.開始計時時，過早按下秒表C.測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間記為n次全振動的時間D.實驗中，由于操作不當(dāng)，使擺球做圓錐擺運動有兩組同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和南京大學(xué)的物理實驗室，各自利用先進的DIS系統(tǒng)用單擺測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭o（1） 關(guān)于實驗的操作或者誤差的分析，下列說法正確的是（）讓擺線長適當(dāng)大些，并從平衡位置開始計時有助于減小實驗誤差操作中提前按下秒表，但準(zhǔn)確結(jié)束計時，將會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大若實驗者在計算擺長時忘記加上球的半徑，則實驗結(jié)果一定會偏小若實驗中不小心讓擺球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動而實驗者沒有發(fā)現(xiàn)，將會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大（2） 在南京大學(xué)做探究的同學(xué)利用計算機繪制了當(dāng)?shù)貎蓚€單擺的振動圖象（如圖），由圖可知，兩單擺擺長之比（3）若去北大的那組同學(xué)是這樣操作的：當(dāng)小球經(jīng)過平衡位置時按下秒表開始計時，并計數(shù)“1”，當(dāng)?shù)趎次經(jīng)過平衡位置時結(jié)束計時，所用時間為t，擺長為L，則計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的表達式為g=（用所給物理量表示）如圖所示為研學(xué)小組的同學(xué)們用圓錐擺驗證向心力表達式的實驗情景。將一輕細(xì)線上端固定在鐵架臺上，下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球，將畫有幾個同心圓周的白紙置于懸點下方的水平平臺上，調(diào)節(jié)細(xì)線的長度使小球自然下垂靜止時恰好位于圓心處。手帶動小球運動使它在放手后恰能在紙面上方沿某個畫好的圓周做勻速圓周運動。調(diào)節(jié)平臺的高度，使紙面貼近小球但不接觸。（1）若忽略小球運動中受到的阻力，在具體的計算中可將小球視為質(zhì)點，重力加速度為g；①從受力情況看，小球做勻速圓周運動所受的向心力是（選填選項前的字母）；小球所受繩子的拉力小球所受的重力小球所受拉力和重力的合力②在某次實驗中，小球沿半徑為r的圓做勻速圓周運動，用秒表記錄了小球運動n圈的總時間t,則小球做此圓周運動的向心力大小Fn=（用m、n、t、r及相關(guān)的常量表示）。用刻度尺測得細(xì)線上端懸掛點到畫有圓周紙面的豎直高度為兒那么對小球進行受力分析可知，小球做此圓周運動所受的合力大小「=（用m、h、r及相關(guān)的常量表示）；③保持n的取值不變，改變h和r進行多次實驗，可獲取不同時間t。研學(xué)小組的同學(xué)們想用圖像來處理多組實驗數(shù)據(jù)，進而驗證小球在做勻速圓周運動過程中，小球所受的合力F與向心力Fn大小相等。為了直觀，應(yīng)合理選擇坐標(biāo)軸的相關(guān)變量，使待驗證關(guān)系是線性關(guān)系。為此不同的組員嘗試選擇了不同變量并預(yù)測猜想了如圖所示的圖像，若小球所受的合力F與向心力Fn大小相等，則這些圖像中合理的是（選填選項的字母）；（2）考慮到實驗的環(huán)境、測量條件等實際因素，對于這個實驗的操作，下列說法中正確的是（選填選項前的字母）；相同體積的小球，選擇密度大一些的球可以減小空氣阻力對實驗的影響相同質(zhì)量的小球，選擇體積小一些的球有利于確定其圓周運動的半徑測量多個周期的總時間再求周期的平均值，有利于減小周期測量的偶然誤差在這個實驗中必須測量出小球的質(zhì)量⑶上述實驗中小球運動起來后撤掉平臺，由于實際實驗過程中存在空氣阻力的影響，所以持續(xù)觀察會發(fā)現(xiàn)小球做圓周運動的半徑越來越小，經(jīng)過足夠長時間后，小球會停止在懸點正下方。若小球在運動中每轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)半徑變化均可忽略，即每一周都可視為勻速圓周運動。請分析說明在小球做上述圓周運動的過程中，隨著細(xì)繩與豎直方向的夾角不斷減小，小球做圓周運動的周期是如何變化的;⑷小明同學(xué)認(rèn)為:在擺角較小的條件下，單擺的周期和圓周擺的周期可以認(rèn)為相等，請推導(dǎo)證明小明的觀點是否成立。在用"單擺測重力加速度”的實驗中，（1）有下列備選器材中，需選用哪些器材較好？.長1m左右的粗一點結(jié)實棉線，B.長1m左右的細(xì)棉線帶細(xì)孔的直徑2cm左右的鐵球D.帶細(xì)孔的直徑2cm左右的橡膠球時鐘F.秒表G.學(xué)生用刻度尺H.最小刻度是毫米的米尺甲同學(xué)先用米尺測得擺線長，再用游標(biāo)卡尺測得擺球直徑如圖甲所示cm,然后用秒表記錄單擺完成50次全振動所用的時間，從圖乙可讀出時間為s.實驗中，如果擺球密度不均勻，無法確定重心位置，乙同學(xué)設(shè)計了一個巧妙的方法而不用測量擺球的半徑.具體作法如下：①第一次懸線長為L1時，測得振動周期為T1②第二次增大懸線長為L2時，測得振動周期為T2③根據(jù)單擺周期公式可求得重力加速度為g=.(用題給符號表示)某實驗小組利用如圖甲所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。為了使測量誤差盡量小，下列說法中正確的是；組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B?組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線C?實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動為了使單擺的周期大一些，應(yīng)使擺線相距平衡位置有較大的角度該實驗小組用20分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑。某次測量的示數(shù)如圖乙所示，讀出小球直徑為d=cm；該同學(xué)用米尺測出懸線的長度為L，讓小球在豎直平面內(nèi)擺動。當(dāng)小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過最低點一次，依次計數(shù)為1、2、3......。當(dāng)數(shù)到40時，停止計時，測得時間為t。改變懸線長度，多次測量，利用計算機作出了t2-L圖線如圖丙所示。根據(jù)圖丙可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2。(取n2=9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)某同學(xué)利用單擺測量重力加速度(1)為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是()組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動擺長一定的情況下，擺的振幅盡量大

（2）下列擺動圖像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(biāo)原點表示計時開始，A、B、C均為30次全振動的圖象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是。（填字母代號）DD.（3）如圖所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺。實驗時，由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺。于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點，測出單擺的周期孔；然后保持懸點位置不變，設(shè)法將擺長縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點，并測出單擺的周期丁2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上的兩標(biāo)記點之間的距離也。用上述測量結(jié)果，寫出重力加速度的表達?！緟⒖即鸢浮?**試卷處理標(biāo)記，請不要刪除一、機械振動選擇題1.C【解析】【分析】【詳解】t=1.25s時，位移為正，加速度a=-kx為負(fù)；x-t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為負(fù)，A錯誤；t=1.7s時，位移為負(fù)，加速度a=-kx為正；x-t圖象上某點切線的k斜率表示速度，故速度為負(fù)，B錯誤；t=1.0s時，位移為正，加速度a=—x為負(fù)；x-t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為零，C正確；t=1.5s時，位移為零，故加速度為零；x-t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為負(fù)向最大，D錯誤.2.D

【解析】試題分析：單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，只決定于擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?所以AB錯誤.在a球向下擺的過程中，只有重力做功，機械能守恒.有：Mgh=1Mv12a、b兩球碰撞過程時間極短，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒.所以有Mv1-m?2v1=(M+m)v2一、…1一、碰撞后擺動過程中，機械能守恒，所以有：(M+m)gh=-(M+m)v22 2整理得：v2=0.5v1，所以h'=0.25h.故C錯誤，D正確.故選D.考點：動量守恒定律；能量守恒定律【名師點睛】分析清楚物體運動的過程，分過程利用機械能守恒和動量守恒即可求得結(jié)果；單擺的周期是由單擺的擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮」餐瑳Q定的，與擺球的質(zhì)量和運動的速度無關(guān).3.C【解析】【詳解】L+r 4兀2 4兀2根據(jù)單擺的周期公式：T=2兀| 得：T2= L+r，T2與L圖象的斜率g gg7 4兀2k=——，橫軸截距等于球的半徑r.g根據(jù)以上推導(dǎo)，如果L是實際擺長，圖線將通過原點，而斜率仍不變，重力加速度不變，故對g的計算沒有影響，一樣，故ABD錯誤，C正確.故選C.4.A【解析】線剛斷開時，彈力最大，故加速度最大，由于甲的質(zhì)量小，故根據(jù)牛頓第二定律，其加速度大，A正確；當(dāng)線斷開的瞬間，彈簧的彈性勢能相同，到達平衡后，甲乙的最大動能相同，由于甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，由E=1mv2知道，甲的最大速度一定大于乙的最大速k2度，B錯誤；線未斷開前，兩根彈簧伸長的長度相同，離開平衡位置的最大距離相同，即振幅一定相同，CD錯誤.【點睛】線未斷開前，兩根彈簧伸長的長度相同，離開平衡位置的最大距離相同，則振幅一定相同.當(dāng)線斷開的瞬間，彈簧的彈性勢能相同，到達平衡后彈簧轉(zhuǎn)化為動能，甲乙最大動能相同，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系，分析最大速度關(guān)系.5.C【解析】【詳解】A.由圖可知，甲的振幅A甲=2cm，乙的振幅A乙=1cm，故A錯誤；根據(jù)F=-kx得知，若k相同，則回復(fù)力最大值之比等于振幅之比，為2:1；由于k的關(guān)系未知，所以所受回復(fù)力最大值之比不一定為2:1，故B錯誤；2兀 n乙的周期T乙=8s，則乙振動的表達式為x=A乙sin節(jié)t=sin/1(cm)，故C正確；乙 乙乙4t=2s時，甲通過平衡位置，速度達到最大值.乙的位移最大，加速度達到最大值，故D錯誤.故選CB【解析】伽利略發(fā)現(xiàn)了單擺的等時性，惠更斯得出了單擺的周期公式，A錯誤；奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，B正確；庫侖首先通過扭秤實驗得出了電荷間相互作用的規(guī)律；牛頓得出了萬有引力定律，C錯誤；伽利略通過斜面理想實驗得出了維持運動不需要力的結(jié)論，D錯誤.B【解析】【分析】【詳解】T質(zhì)點通過平衡位置時速度最大，由圖知項內(nèi)，1s和3s兩個時刻質(zhì)點通過平衡位置，速度4最大，根據(jù)圖象切線的斜率等于速度，可知1s時刻速度為負(fù)向，3s時刻速度為正向，故具有最大正方向速度是3s.由加速度與位移的關(guān)系：kxa=-—

m可知質(zhì)點具有最大正方向加速度時有最大負(fù)向的位移，由圖看出該時刻在2s，所以質(zhì)點具有最大正方向加速度的時刻是2s，故選B.D【解析】【詳解】_?兀由位移的表達式x=5sin-1(cm)，可知質(zhì)點做簡諧運動的振幅為5cm.故A錯誤.由位移的表達式讀出角頻率則周期為2— cT=——=8s①故B錯誤.在t=4s時質(zhì)點的位移兀x=5sin(—x4)(cm)=04說明物體通過平衡位置，加速度最?。还蔆錯誤.在t=4s時質(zhì)點通過平衡位置，加速度最小而速度最大；故D正確.故選D.【點睛】本題知道簡諧運動位移的解析式，讀出振幅、周期、任意時刻的位移是基本能力.D【解析】【分析】【詳解】CD.將A拉起一較小角度后釋放，則B、C做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅(qū)動率的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)，故B、C單擺的周期均為T=2^L，C錯誤，D正確。AB.當(dāng)受迫振動中的固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅最大，固有頻率越接近驅(qū)動力的頻率，振幅越大，故B比C的振幅大，AB錯誤。故選D。D【解析】【分析】【詳解】A中振子的振動周期等于2"，故A不對；B中在t=0時刻，振子的位置在O點，然后向左運動，故B不對；C中在t=t1時刻，振子經(jīng)過平衡位置，此時它的速度最大，故C不對；D中從t1到t2,振子正從O點向b點運動，故D是正確的.AB【解析】【分析】【詳解】1ct=0.6s時，物塊的位移為y=0.1sin(2.5nx0.6)m=-0.1m；則對小球h+\y\-—gt2，解得TOC\o"1-5"\h\z2兀 2兀h=1.7m，選項A正確；簡諧運動的周期是T=—— s=0.8s，選項B正確；0.6s內(nèi)\o"CurrentDocument"① 2.5兀T物塊運動的路程是3A=0.3m，選項C錯誤；t=0.4s=^，此時物塊在平衡位置向下振動，則此時物塊與小球運動方向相同，選項D錯誤.A【解析】試題分析：t1時刻小球速度為零，小球到達最高點，故軌道對它的支持力最小，選項A正- .，一一 V2 .，一?確；t2時刻小球速度最大，根據(jù)°嗎+七可知，軌道對它的支持力最大，選項B錯誤；.t3時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最小，選項C錯誤；t4時刻小球速度最大，軌道對它的支持力最大，選項D錯誤；故選A.考點：v-t圖線；牛頓第二定律.ADE【解析】【分析】甲在波峰或波谷速度為零時，乙在平衡位置，速度最大；甲在平衡位置加速度最小時，乙也在平衡位置，速度最大；甲、乙同時處于平衡位置時，加速度為零，回復(fù)力都為零；由圖可知兩振子的周期，根據(jù)f=T，可得頻率之比；由圖可知振幅之比.【詳解】由圖可知甲在波峰或波谷速度為零時，乙在平衡位置，速度最大，故A正確；由圖可知甲在平衡位置加速度最小時，乙也在平衡位置，速度最大，故B錯誤；甲、乙同時處于平衡位置時，加速度為零，回復(fù)力都為零，故C錯誤；由圖可知，甲的周期T=2.0s，乙的周期T=1.0s，根據(jù)：f=T得甲的頻率f甲=0.5Hz；乙的頻率f乙=1.0Hz；兩個振子的振動頻率之比f甲：f乙=1：2，故D正確；由圖可知，甲的振幅A甲=10cm，乙的振幅A乙=5cm，兩個振子的振幅之比為A甲：A乙=2：1，故E正確。BCD【解析】【詳解】因彈簧振子在t時刻和t+At時刻速度相同，可知兩個時刻振子的位置關(guān)于平衡位置對稱，則t時刻和t+At時刻位移大小相同，方向不一定相同，則選項A錯誤；因兩個時刻振子的位置關(guān)于平衡位置對稱，可知t時刻和t+At時刻加速度大小相等，方向相反，選項B正確；由振子的運動規(guī)律可知，At可能大于、小于或等于二，選項CD正確；4T AT因相差3的兩個時刻的振動速度總是相反的，At不可能5,選項E錯誤；故選BCD.AB【解析】A、若t=T，由簡諧振動的周期性可知，t時刻和（t+t）時刻振子運動的各物理量都相同，所以加速度一定大小相等，故A正確；B、若t=T，在t時刻和0+t）時刻振子的位置一定關(guān)于平衡位置是對稱點，彈簧沿水平方向做簡諧振動，所以受到的彈簧的彈力的大小相等，所以兩個時刻彈簧的形變量一△△

定相等，故B正確；T定等于3的奇數(shù)倍，故cC、若t時刻和G+t）時刻振子運動位移的大小相等，方向相反，T定等于3的奇數(shù)倍，故c△錯誤；D、若t時刻和（t+t）時刻振子運動速度的大小相等、、方向相同，可能振子經(jīng)過同一T點，也可能經(jīng)過關(guān)于平衡位置對稱的兩位置，t不一定等于5的整數(shù)倍，故D錯誤.△點睛：本題考查對簡諧運動物理量及其變化的理解程度，可通過過程分析理解掌握，簡諧運動中速度與加速度的大小變化情況是相反，也可以作出振動圖象進行分析?AD【解析】【詳解】當(dāng)列車受到?jīng)_擊的頻率和列車故有頻率相同時，會發(fā)生共振，比較危險，由T=1可得危v— 1 12.6 . …■ ―險車速為v=—= m/s=40rn/s,A正確；列車過橋需要減速，是為了防止橋與火.車發(fā)生共振現(xiàn)象，B錯誤；列車的速度不同，則振動頻率不同，C錯誤；由題意可知，根據(jù)T=1可知增加長度可以使危險車速增大，故可以使列車高速運行，古如正確.vAB【解析】【分析】【詳解】由圖象可知，單擺周期為T=2s所以單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x=8sin（nt）cm故A正確；由單擺的周期公式解得單擺的擺長為故B正確;由圖象可知，從t=2.5s到t=3s的過程中，擺球在靠近平衡位置，所以擺球的重力勢能減小，故C錯誤；由于從t=2.5s到t=3s的過程中，擺球在靠近平衡位置，所以擺球的速度在增大，設(shè)繩子與豎直方向夾角為。，則其所受繩子的拉力為TOC\o"1-5"\h\z八 V2\o"CurrentDocument"F=Gcos0+m—

T l此時0在減小，v在增大，所以拉力在增大，故D錯誤。故選AB。BCD【解析】【分析】根據(jù)圖示，線未斷開前，兩根彈簧伸長的長度相同，根據(jù)離開平衡位置的最大距離即可判斷振幅的大小；根據(jù)細(xì)繩斷開的瞬間彈簧的彈性勢能相同，通過能量轉(zhuǎn)化，可判斷繩子斷開后物體的動能的關(guān)系，比較質(zhì)量關(guān)系，即可分析最大速度關(guān)系；根據(jù)題目所給周期公式，比較質(zhì)量關(guān)系，即可判斷周期大小，進而判斷頻率關(guān)系?！驹斀狻緼、B.線未斷開前，兩根彈簧伸長的長度相同，離開平衡位置的最大距離相同，即振幅一定相同，A錯誤，B正確；當(dāng)線斷開的瞬間，彈簧的彈性勢能相同，到達平衡后，甲乙的最大動能相同，由于甲的TOC\o"1-5"\h\z廠 1 1質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，由E=-mv2知道，甲的最大速度一定是乙的最大速度的s，C正k2 2確；\o"CurrentDocument"m 。1D、 E.根據(jù)T=2兀、:丁可知，甲的振動周期是乙的振動周期的2倍；根據(jù)f=-可知，\k T1甲的振動頻率是乙的振動頻率的3,D正確，E錯誤；故選BCD。BD【解析】【分析】A和B在振動過程中恰好不發(fā)生相對滑動時，AB間靜摩擦力達到最大，此時振幅最大.先以A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對整體研究，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律求出振幅.【詳解】當(dāng)A和B在振動過程中恰好不發(fā)生相對滑動時，AB間靜摩擦力達到最大，此時AB到達最大位移處.根據(jù)牛頓第二定律，以A為研究對象，最大加速度：a=fm；以整體為研究m… . . (M+m)f對象：kx=(M+m)a；聯(lián)立兩式得到最大振幅：x= m，故AC錯誤，BD正確；km故選BD.20.B【解析】【分析】【詳解】由題可知，a、b兩點關(guān)于平衡位置對稱，從a到b歷時'=0.2s從b再回到a的最短時間為0.4s，即從b到c所用時間為t=0^s=0.1s2 2所以彈簧振子振動的周期為T=2t+4t=0.8s則振動頻率為1 ?f==1.25Hz^T故B正確，ACD錯誤。故選B。二、機械振動實驗題4兀221.AC乙BCg=——CDk2【解析】【詳解】[1]AB.實驗過程單擺擺長應(yīng)保持不變，應(yīng)選擇長約1m的細(xì)線作為擺線，擺線不能選擇有彈性的橡皮繩，故A正確，B錯誤；CD.為減小實驗誤差，應(yīng)選擇密度大而體積小的球作為擺球，應(yīng)選擇直徑約1cm的均勻鐵球作為擺球，不要選用直徑約10cm的均勻木球，故C正確，D錯誤；故選：AC；[2]在該實驗的過程中，懸點要固定，應(yīng)采用圖乙中所示的固定方式。[3]A.擺線長度與擺球半徑之和是單擺的擺長，故A錯誤；單擺在小角度下的運動為簡諧運動，把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動，故B正確；為減小測量誤差，在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故C正確；Et為減小測量誤差，應(yīng)測出n個周期的總時間t，然后求出周期：T=—，用單擺完成1次n全振動所用時間并作為單擺的周期實驗誤差較大，故D錯誤;故選：BC；(4)⑷由單擺周期公式：T=2兀-=-2=\1，可知：T(4)⑷由單擺周期公式：T=2兀則重力加速度:(5)[5]由單擺周期公式：T=2兀單擺在小角度下的擺到為簡諧振動，開始擺動時振幅較小，單擺的振幅對重力加速度的測量沒有影響，故A錯誤；開始計時時，過早按下秒表，所測周期T偏大，所測重力加速度偏小，故B錯誤；測量周期時，誤將擺球("-1)次全振動的時間記為n次全振動的時間，所測周期T偏小，所測重力加速度g偏大，故C正確；實驗中，由于操作不當(dāng)，使擺球做圓錐擺運動，測得的周期T偏小，所測重力加速度偏大；故選：CD；4兀2—故答案為：(1)AC；(2)乙(3)BC；(4)g=——(5)CD。k2【點睛】單擺測定重力加速度的原理：單擺的周期公式，還要知道：擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運動；擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，為減小誤差應(yīng)保證擺線的長短不變；單擺在擺動的過程中，擺長不能發(fā)生變化.在最低點，速度最快，開始計時誤差較小。(n—1)222.AD9：4 兀2L12【解析】【分析】【詳解】⑴[1]A.讓擺線長適當(dāng)大些，并從平衡位置開始計時有助于減小實驗誤差，A正確；操作中提前按下秒表，但準(zhǔn)確結(jié)束計時，造成周期測量值偏大，根據(jù)重力加速度測量公式4兀2g=LT2

可知將會導(dǎo)致重力加速度測量值偏小，B錯誤；若實驗者在計算擺長時忘記加上球的半徑，如果通過T2-L圖象的斜率計算重力加速度，則實驗結(jié)果準(zhǔn)確，C錯誤；若實驗中不小心讓擺球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動而實驗者沒有發(fā)現(xiàn)，根據(jù)圓錐擺的受力可知Tcos0=mg2k 八Tsin0=m（T）2Lsin0整理得相當(dāng)于擺長變?yōu)長cos0，但實驗者還按L計算，相當(dāng)于擺長測量值偏大，從而將會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大，D正確。故選AD。⑵[2]由圖可知振動周期之比T3―a=—T2b根據(jù)單擺振動周其公式TOC\o"1-5"\h\zT9 :LT=2兀\;g可得\o"CurrentDocument"L T2 9—a—―a———

L T2 4bb⑶[3]根據(jù)]該同學(xué)記錄，可得振動周期T=T=2tn-1代入公式可得23.C4兀2n2 mgr 23.Cm—r〒B人日。周期變大成立【解析】【分析】【詳解】①[1]小球受重力和細(xì)線的拉力作用，則小球做圓周運動的向心力由重力和細(xì)線拉力的合力提供，故選C；②[2][3]小球做半徑為r的圓周運動的周期為

T=-n則向心力廠 ，2冗、 4冗2n2mrF=m(——)2r= n T 12小球所受的合力為mgrF^=mgtan0=—③[4]設(shè)小球做半徑為r的圓周運動的周期為n此時小球距細(xì)線上端固定點的豎直高度為*，根據(jù)合外力等于向心力有mgr4兀2n2mr

h 12可得4兀2n2,

12= hg故選B。[5]A.相同體積的小球，