物理：第章《機(jī)械振動》單元測試（魯科）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1章《機(jī)械振動》單元測試1.做簡諧運動的彈簧振子,其質(zhì)量為m,最大速率為v，則下列說法中正確的是(）A。振動系統(tǒng)的最大彈性勢能為mv2B。當(dāng)振子的速率減為時,此振動系統(tǒng)的彈性勢能為C。從某時刻起，在半個周期內(nèi),彈力做的功一定為零D.從某時刻起,在半個周期內(nèi)，彈力做的功一定為mv2答案：AC解析：根據(jù)簡諧運動機(jī)械能守恒的特點判斷A選項正確。當(dāng)振子的速率減為時，振子的動能減少mv2—m（)2=mv2,那么振動系統(tǒng)的彈性勢能為mv2，B選項錯誤.從某時刻起經(jīng)過半個周期,振子回到原位置或者回到關(guān)于平衡位置對稱的位置,經(jīng)過半個周期振子的速率恢復(fù)到原來的數(shù)值,所以動能不變，根據(jù)動能定理,彈力做功為零,C選項正確，D選項錯誤.2。下列說法中正確的是()A.阻尼振動一定是減幅振動B.物體做阻尼振動時,隨著振幅的減少,頻率也不斷減小C。受迫振動穩(wěn)定時的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)D.受迫振動的頻率由驅(qū)動力和物體結(jié)構(gòu)特點共同決定答案：C解析:物體做阻尼振動時,如果有恰當(dāng)?shù)哪芰垦a(bǔ)充，也可以保持振幅不變,做等幅運動，所以阻尼振動的振幅是不一定改變的,所以A錯誤.物體做阻尼振動時,振幅雖然不斷減小,但是振動的頻率仍由自身的結(jié)構(gòu)特點所決定,不隨振幅的減小而變化，所以B錯誤.受迫振動穩(wěn)定時的頻率，只是決定于驅(qū)動力的頻率，與物體自身結(jié)構(gòu)特點無關(guān)，即與物體的固有頻率無關(guān),所以D錯誤，C正確。3。單擺振動中，當(dāng)擺球在兩邊最大位移處時，則()A.速度最小，勢能最大,繩中張力最大B.速度最大,勢能最小，繩中張力最小C.速度最小，勢能最大,繩中張力最小D。速度最大,勢能最小，繩中張力最大答案：C解析:單擺振動中,擺球在最大位移處時,速度最小，勢能最大，繩中張力最小。當(dāng)v=0時,F向=mv2/R，即F向=0,此時沿繩方向F繩-mgcosθ=0,F繩=mgcosθ，此時F繩最小。4.下列說法中正確的是(）A。有阻力的振動叫做受迫振動B.若物體振動時,受到外力作用，則這個振動叫做受迫振動C.只要物體振動,其振動頻率就等于其固有頻率D。周期性驅(qū)動力作用在物體上一段時間,振動達(dá)到穩(wěn)定后,物體的振動頻率才等于驅(qū)動力的頻率答案：D解析:受迫振動是指周期性驅(qū)動力作用在物體上一段時間后，物體振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率.5?，F(xiàn)在給出下列四種振動：A。共振B。無阻尼振動C。阻尼振動D.受迫振動（1）蕩秋千時,秋千的振動屬于________________________.（2）受迫振動中，策動力的頻率等于固有頻率的現(xiàn)象稱為________________________。（3)音叉長時間的振動,應(yīng)該看作是________________________.（4)忽略阻力時，浮在水面上的木塊上下振動,可看作________________________。答案:(1）D（2）A（3）C(4）B6.部隊過橋時不適合齊步走,這是為了（）A.減小對橋的壓力B。使橋受力均勻C。使橋的振動頻率減小D.避免橋發(fā)生共振答案：D解析：部隊過橋時，如果齊步走，士兵的頻率認(rèn)為是驅(qū)動力的頻率，若等于橋的固有頻率,則橋會發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅達(dá)到最大，這時對橋面和人都很危險.7.如圖所示,將相同的單擺拉到不同的位置A、B,使其同時振動起來(θ<5°）,并且ha<hb,（忽略空氣阻力)則下列說法中正確的是()A。由A位置釋放的先回到擺的最低點B。由A、B釋放后同時擺到最低點C。擺到最低點時的機(jī)械能相等D。在任一時刻B的機(jī)械能總是大于A的機(jī)械能答案:BD解析：由于其擺長相等,所以兩個擺的周期相等，與振幅無關(guān)，所以兩個擺球到達(dá)最低點時所用的時間一樣，即兩個擺是同步的.兩個擺球在振動的過程中機(jī)械能是守恒的，以最低點所在的平面為零勢能參考平面，則有EA=mghA，EB=mghB，由于hA〈hB，則在擺動的任一時刻B的機(jī)械能大，在最低點時，勢能全部轉(zhuǎn)化為擺球的動能，即在最低點時擺球的機(jī)械能等于擺球的動能。因此,正確的選項為B、D.8。如圖所示裝置中，曲軸上懸掛一彈簧振子,轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動。開始時不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子上下自由振動,測得彈簧振子的振動頻率是2Hz，然后勻速轉(zhuǎn)動搖把,轉(zhuǎn)速為240r/min。當(dāng)振子穩(wěn)定后,它的振動周期為（)A.sB.sC.2sD。4s答案：B解析：設(shè)搖把轉(zhuǎn)速用n表示。轉(zhuǎn)動搖把時通過曲軸對彈簧振子產(chǎn)生一周期性的驅(qū)動力,使彈簧振子做受迫振動,搖把轉(zhuǎn)動的周期（即曲軸轉(zhuǎn)動的周期)T=s=s。彈簧振子做受迫振動的周期等于它受到的驅(qū)動力的周期所以振子的振動周期是s,答案是B。9。如圖表示一個彈簧振子做受迫振動時的振幅與驅(qū)動力頻率之間的關(guān)系，由此可知()A.振子振動頻率為f2時,它處于共振狀態(tài)B.驅(qū)動力的頻率為f3時,振子振動的頻率為f3C.假如撤去驅(qū)動力讓振子自由振動,它的頻率是f3D。振子做自由振動時，頻率可以是f1、f2、f3答案:AB解析：由共振的有關(guān)知識可知,A、B選項是正確的,當(dāng)物體的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時物體發(fā)生共振,振幅最大。彈簧振子的固有頻率為f2,即自由振動時其頻率為f2,所以選項CD錯誤.10.如圖所示,在一根張緊的繩上掛著4個擺球a、b、c、d,它們的擺長關(guān)系是la=lc=l，lb=1。5l，ld=0。5l。當(dāng)a擺擺動時，其余各擺也隨之振動起來,則（)A.b擺的振幅最大B。c擺的振幅最大C。b擺的振動周期為2πD.b擺的振動周期最大,d擺的振動周期最小答案：BC解析：a擺擺動時,會通過張緊的繩給b、c、d擺以周期性的驅(qū)動力,b、c、d三擺都做受迫振動,因此它們的振動周期都等于a擺施加的驅(qū)動力的周期,即等于a擺的周期，D選項錯誤,C選項正確。b、c、d三擺中只有c擺受到的驅(qū)動力的周期等于它的固有周期,c擺發(fā)生共振現(xiàn)象,c擺的振幅最大.B正確。11。如圖所示,一物體自某一高度處自由下落,恰好落在直立于地面上的輕質(zhì)彈簧上的a點處,到b點處彈簧被壓縮到最短,并又將物體彈回。設(shè)彈簧始終處于彈性形變的范圍內(nèi)，以下判斷中正確的是(）A.物體從a下降到b的過程中,動能不斷減少B。物體從b上升到a的過程中,動能不斷增加C.物體從a下降到b，以及從b上升到a的過程中,動能都是先增加后減少D。物體在b點時，所受合力不為零答案：CD解析:物體下降到a處，開始受到彈力，但由于彈力小于物體的重力，物體仍加速運動,但是加速度在逐漸減小。當(dāng)物體到達(dá)平衡位置時，物體的重力與彈簧的彈力大小相等,物體的加速度為零，物體的速度達(dá)到最大.物體到達(dá)b點時，物體速度達(dá)到零，此時彈簧彈力大于物體重力，物體開始向上加速運動，速度逐漸增大。到平衡位置加速度為零，速度又達(dá)到最大，其后重力大于彈簧彈力，物體向上做減速運動,直至再次彈出,故選項C、D正確12.單擺小球的質(zhì)量為m,擺長為l,擺角為θ（θ〈10°），以平衡位置處重力勢能為零,則此單擺的振幅為_________________,振動的總機(jī)械能為________________，擺球通過最低點時的速度為________________.答案：lmgl(1—cosθ）解析：依據(jù)題意可知,單擺的機(jī)械能為：E=mgl（1—cosθ)而單擺的回復(fù)力與離開平衡位置的位移的比例系數(shù)為:k=.依據(jù)：E=kA2,解得A2===2l2(1-cosθ)得：A=l振動的總機(jī)械能為：E=mgl(1-cosθ）設(shè)擺球通過最低點的速度為vm，據(jù)機(jī)械能守恒定律得:E=mv2即v===。13.秒擺擺球質(zhì)量為0。2kg,它振動到最大位移時距最低點的高度為0。4cm，當(dāng)它完成10次全振動回到最大位移時,因有阻尼作用距最低點的高度變?yōu)?.3cm.如果每振動10次給它補(bǔ)充一次能量，使擺球回到原高度,那么1min內(nèi)總共應(yīng)補(bǔ)充多少能量?答案:0.6J解析:損失的能量等于減少的重力勢能，所以10次全振動擺球損失的機(jī)械能是:E=mg（h1—h2）=0.2×10×（0.4—0.3）J=0。2J，1min內(nèi)秒擺完成的全振動為n=60/2=30(次）,所以1min內(nèi)需要補(bǔ)充3×0.2J=0.6J的能量。14.汽車在一條起伏不平的公路上行駛,路面上凸起處相隔距離