機械振動和機械波單元練習題

機械振動和機械波練習題

一、選擇題

1.關(guān)于簡諧運動的以下說法中，正確的選項是u區(qū)

A.位移減小時，加速度減小，速度增大

B.位移方向總跟加速度方向相反，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；背向平衡位置時，速度方向跟位移方向相同

D.水平怦簧振子朝左運動時:加速度方向跟速度方向相同，朝右運動時，加速度方向跟速度方向相反

2.彈簧振子做簡諧運動時，從振子經(jīng)過某一位置A開始計時，那么口目

A.當振子再次與零時刻的速度相同時，經(jīng)過的時間一定是半周期

B.當振子再次經(jīng)過A時，如過的時間一定是半周期

C.當振子的加速度再次與零時刻的加速度相同時，一定又到達位置A

D.一定還有另一個位置跟位置A有相同的位移

3.如圖I所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M,A與B之間的最大靜摩擦力為f,B與

勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成弗簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，那么“叵回

4.假設(shè)單擺的擺長不變，擺球的質(zhì)量增為原來的4倍，擺球經(jīng)過平位置時的速度減為原來的上則單擺的振動跟原來相比[

衡2

A?B?如果最低點是零勢能直，選A；否那么選B

A.頻率不變，機械能不變B.頻率不變，機械能改變

C.頻率改變，機械能改變D.頻率改變，機械能不變

5.一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象如圖2所示，質(zhì)點在哪兩段時間內(nèi)的速度與加速度方向相同[]目

A.0?和?

x/cm

B.?和?

C.0?和?

D.?和?

6.如圖3所示，為一彈簧振子在水平面做簡諧運

振動系統(tǒng)”晅

A.在L和t,時刻具有相同的動能和動量

B.在L和L時刻振子具有相同的勢能和動量

C.在L和I,時刻振子具有相同的加速度

在和時刻振子所受回復(fù)力大小之比為：

D.Lk21圖3

7.擺A振動60次的同時，單擺B振動30次,它們周期分別為Ti和Tz,頻率分別為」和次那么TlT?和L：f?分別等

Z，，，，，，，

于［1

A.2：1,2：1B.2：I,1：20

C.1：2,2：ID.1：1,1：2

8.一個宜徑為d的空心金屬球殼內(nèi)充滿水后，用一根長為L的輕質(zhì)細線懸掛起來形成一個單擺，如圖4所示。假設(shè)

在搜動過程中，球殼內(nèi)的水從底端的小孔緩慢泄漏，那么此搜的周期[]因

圖4

B.肯定改變，因為單擺的擺長發(fā)生r變化

C.「先逐漸增大，后又減小，最后又變?yōu)椤?/p>

D.7先逐漸減小，后又增大，最后又變?yōu)門,

9.如圖5所示，AB為半徑R=2m的一段光滑圓糟，A、B兩點在同一水平高度上，且AB

長20cm。將一小球由A點釋放，那么它運動到

B?符點所用時間為[]Q題中應(yīng)該說明

一段很小的圓孤|

JR10.一只單擺，在第一個星球外表上的振

周期為T,;在第二個星球外表的振動冏期

為T2O假設(shè)這兩個星球的質(zhì)量之比M.：M產(chǎn)4：I,半徑之比R,：K=2：1,那么，：T2等于

I]0

11.有甲、乙、丙三個質(zhì)量相同的單擺，它們的固有頻率分別為f、4f、6f,都在頻率4f的同一策劃力作用卜.做受迫

振動，比擬這三個單擺[]回

A.乙的振幅最大，丙的其次，甲的最小

B.乙的振幅最大,甲的其次,丙的最小

C.它們的振動頻率都是4f

D.乙的振動頻率是4f,甲和丙的振動頻率分別是固有頻率和策劃力頻率的合成

12.升降機中裝一只單擺，當升降機勻速運動時，單擺振動周期為T,現(xiàn)升降機變速運動，且加速度的絕對值小于g，

那么[]

A.升降機向上勺加速運動時，單撥振動周期大于T

B.升降機向上勻加速運動時，曲擺動力周期小于T

C.升降機向下勻加速運動時，亙擺振動周期大于T

D.升降機向下勻加速運動時，單擺振動周期小于T

二、填空題

13.質(zhì)點在O點附近做簡諧運動，由O點開始計時，質(zhì)點第一次到達O點附近的M點需時6s,又經(jīng)過4s再一次通

過M點，那么質(zhì)點第三次通過M點還要經(jīng)過—s.

14.如圖6所示，兩個相同的彈性小球，分別掛在不能伸長的細線上，兩線互相平行，兩球重心在同一水平線上同

互相接觸，第1個球擺長為L”第2個球擺長為4L。現(xiàn)將第1個球拉一個很小的角度后釋放，在第1個球擺動周期的兩

倍時間內(nèi)，兩球碰撞的次數(shù)為一@—次。除后一次正好碰到

15.有一單擺，在山腳下測得周期為T”移到山頂測得周期為了T?,設(shè)地球半徑為R,那么山的高度為圖6

LR_R

4

16.在升降機中有一單擺，升降機靜止時的振動周期為To當升降

機上升時發(fā)現(xiàn)周期變?yōu)?T,則此升降機在做運迎運動，加速度

7

4---------------大小為3gm/szo

17.S擺的周期是2s,如果使這個S擺搓球的質(zhì)量及振幅都減少一半，它的周期是尋s：如果把它的擺長減小一半,

它的周期是_s：如果把它移到月球上去(月球外表的重力加速度為地球外表重力加速度的1/6),擺長是原長，它的周

期是|_J&

18.如圖7為一雙線擺，在同一水平天花板上用兩根等長的細線懸掛一小球，線長為L,擺線與水平方向夾角

Lsin0

為。，小球的尺寸忽略不計。當小球在垂直紙面做簡諧運動時.，其振動同期是_24

g

19.鐵路上每根鋼軌的長度為12m,兩根鋼軌之間的間隙為，假設(shè)支持車席的彈簧的固有頻率為2Hz,那么列車的

速度v=24」m/s時車振動的最厲害。

20.某同學在做“利用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為，擺球直徑為，然后用秒表記錄了單擺

振動50次

題目怎么不全了了

三、計算題

21.如圖9所示，單擺擺長為】m,做簡諧運動，C點在懸點O的正下方，D點與C相距為2m,C、D之間

是光滑水平面，當擺球A到左側(cè)最大位移處時，小球B從D點以某--速度勻速地向C點運動，A、B..球在C點迎面相

遇，求小球B的速度大小.

解：由周期公式知，單擺T=2s,即下擺時間為0.5s,由速度公式知VB=4RVS。

22.有一時鐘，當擺長為L時，每天快l(s),當擺長為L時，每天慢t(s),那么為使此鐘走時準確，應(yīng)如何調(diào)節(jié)

撰長（求準確鐘的擺長I.）?

NLNLNL

解：令N=3600*24,Li時，-----=27rl—,Lz時，------=27rl—,準確時，一二一,由三式得

N+1RgN-tNgNRg

口

|說明：解不推導(dǎo)了，其實可以看3條件是多余了，除非N非能作數(shù)。真這樣的話，可由前兩式求N,再求出g,代

入第三式。

一、選擇題（答案填至答題卡，否那么不得分）

1.如下圖，置T地面上的一單擺在小振幅條件下擺動的周期為元。以下說法中正確的選項是

A.單撰挑動的過程，繩子的拉力始線大于搜球的重力[~5~]一（

B.單擺擺動的過程，繩子的拉力始終小于擺球的重力\

C.將該單擺懸掛在勻減速下降的升降機中，其擺動周期Tv7b\

D.將該單擺置于高空中相對于地球靜止的氣球中，其擺動周期7>7b

2.一物體在某行星說明所受萬有引力是在地球外表時的16倍，在地球上走得很準的擺鐘搬到該行星上，分針走一圈所

用時間實際是

A.l/4hB.l/2hC.3hD.4h

3.甲、乙兩單擺在同一地點做簡諧運動的圖象如圖，由圖可知

A.甲和乙的擺長一定相等口迎J

B.甲的擺球質(zhì)量較小

C.甲的擺角大于乙的擺角

D.擺到平衡位置時，甲和乙擺線所受的拉力可能相等。

4.將一?個擺長為/的單擺放在一個光滑的，傾角為a的斜面上，其擺角為b,如圖。

以下說法正確的選項是

B.擺球做簡諧運動的回復(fù)力為mgsina

C.提球做簡諧運動的周期為2乃匚匚

Ngsin?

D.投球在運動過程中，經(jīng)平衡位置時，線的拉力為T=mgsina

5、如右圖所示，A球振動后，通過水平細繩迫使B球、

C球振動，那么以下說法正確的選項是|CD|

A、只有A球和C球的振動周期相同；

B、A球的振幅比B球的振幅小；

C、C球的振幅比B球的振幅大：

D、A球、B球、C球振動周期相同。

6.一單挖置于?空氣中，把找球偏離平衡位置后自由釋放，單提振動了一段時間后停了下來，那么擺球的振動

B.是阻尼振動畫]

D.機械能逐漸減少

7.在張緊的繩子上掛了a、b、c、d四個單擺，擺長關(guān)系為〃>"=上>〃,

如右圖所示，先讓"擺動起來（擺角不超過10°）那么以下說法正確的選項是

A.b擺發(fā)生振動其余擺均不動B.所有的提均以的周期振動

C.所有的擺均以相同擺角振動D.a、b、c中時罷振動幅度最大

8.有一擺長為L的單擺，懸點正卜.方某處有一小釘，當擺球經(jīng)過

平衡位置向左擺動時，擺線的上部將被小釘擋住，使擺長發(fā)生變化，

現(xiàn)使擺球做小幅度擺動，擺球從右邊最高點M至左邊最高點N運動

過程的閃光照片，如右圖所示，（懸點和小釘未被攝入），。為搜動APOOOO°%

P

中的最低點。每相鄰兩次閃光的時間間隔相等，由此可知，

在以下各題的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的

I.如下圖，在同一介質(zhì)中傳播的兩列簡諧波甲、乙在某時刻的圖像。此時甲波圖像上質(zhì)點a振動方向上，乙波的質(zhì)點b

振動方向向下，那么錯誤的選項閶:（）|~C-12.在北京調(diào)中謬陜平往大各地后，對走時不準的調(diào)整

措施正確的選項是（）

A.帶往高山上走時變慢，重新校準應(yīng)增大擺長0匕~\\

B.帶往北極走時變快，重新校準應(yīng)增大擺長zkM

C.帶往赤道走時變快，重新校準應(yīng)增大擺長

D.帶往月球走時變快，重新校準應(yīng)縮短擺長

3.把一個篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周給篩子一個驅(qū)動力，悔次全振動用時刃（此

時偏心輪有沒有轉(zhuǎn)要說清），在某電壓下電動偏心輪轉(zhuǎn)速是36r/min,如果增大電壓可以使偏心輪轉(zhuǎn)速餛高，增加篩子的

質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期，那么，要使篩子的振幅增大，以下哪此做法正確（）TD

。提高輸入電壓②降低輸入電壓③增加篩子質(zhì)量④減少篩子質(zhì)量

A.①③B.頌）C.②③D.②?

4.一列沿工方向傳播的橫波，其振幅為A,波長為人某一時刻波的圖象如下圖。在該時

亥IJ，|某一質(zhì)點|的坐標為&0）,經(jīng)過四分之一周期后，該質(zhì)點的坐標為（）叵互］

A.（5/4）2,0B.2,一4|某一質(zhì)點（設(shè)問不清），可能向上也可能向下運動。

C.九AD.（5/4）2,A

5.如下圖，在冷，平面內(nèi)有一沿.r軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為1m/s,振幅

為4cm,頻率為2.5Hz°在/=0時刻，P點位于其平衡位置上方最人位移處，那么距點（）D

C.在0.1s時的速度向下D.在C到0.1s時間內(nèi)的路程是4cm

6.在水平方向上做簡諧運動的彈簧振子，其質(zhì)量為〃7,最大速率為v,那么（）叵二PQ

0

A,從某時刻起，在半個周期，彈力做的功一定為111\同2

B.從某時刻起，在半個周期內(nèi)，彈力做的功可能是零到mv?/2之間的某一個值

C.從某時刻算起，在半個周期內(nèi)，彈力的沖量一定為零

D從某時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，彈力的沖量可能是2切1，與零之間的某一個值

7.卡車在水平道路上行駛，貨物隨車廂上下作簡諧運動而不脫離底板，設(shè)向下為正方向，其振

動圖像如下圖，那么貨物對底板壓力小于貨物重力的時刻是（）

tiB.時刻「2

C.時刻加D.無法確定

8.如F圖為一列簡諧橫波沿工軸傳播在某時刻的波形圖線，質(zhì)點P在該時刻的速度為I，，經(jīng)過

0.Is該質(zhì)點的速度仍為I，，再經(jīng)過0.Is,該質(zhì)點的速度大小等于u的大小而方向與V的方向

于波的傳播方向和波速，以下表達正確的選項是)l"5-]

A假設(shè)波沿x方向傳播，波速為20cm/s

B.假設(shè)波沿x方向傳播，波速為IOcm/s

C.假設(shè)波沿方向傳播，波速為30cm/$

D假設(shè)波沿-x方向傳播，波速為10cm/s

9.一根水平的彈性細繩上，一上一下兩個形狀相同的正弦半波相向傳播，某個時刻恰好完全疊合,如下圖，a、b、

。是細繩上三個質(zhì)點，且人是此刻波的正中點，那么（）nr~i

A.a、b、c三質(zhì)點此刻均在它們各自的平衡位置且振動速度為零

B.〃質(zhì)點此刻合運動的速度方向應(yīng)是向下

C.〃質(zhì)點此刻有最大的振動加速度

Dc質(zhì)點此刻合運動的速度方向應(yīng)乃向上偏右

10.圖中兩單擺擺長相同，平衡時兩擺球剛好接觸。現(xiàn)將擺球A在兩攜線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放，碰撞后,

兩擺球分開各自做簡諧運動，以切A、血B分別表示擺球人、8的質(zhì)量，那么（）r^~i

/HA>WB,卜一次碰撞將發(fā)生在平衡位宜右側(cè)說明：一定在平衡位置碰撞

B

下一次碰撞將發(fā)牛在平衡位置右側(cè)

C.無論兩擺球的質(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.無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都都可能在平衡位置左側(cè)

第H卷

(書選擇題共10題11—16題各4分17—19題各8分20題12分共60分)

II.蝙蝠視力很弱，但在空中飛行時卻不會撞到障礙物匕還能很自如地一邊飛行一邊撲食蚊蟲，假設(shè)蝙蝠發(fā)出頻率一定

的超聲波，當該超聲波遇到固定的障礙物時、遇到與蝙蝠同向飛行的蚊蟲時和遇到迎面飛來的蚊蟲時，它接受到的三

種超聲波頻率分別為力、力、力那么這只蝙蝠聽到的這三個信號的頻率從高到低排列的順序為I

12.一列波在介質(zhì)I中1s可傳播10碼相應(yīng)的波源質(zhì)點剛好振動100次。假設(shè)此波進入介質(zhì)II,波速變?yōu)?.5m/s,那么它

在介質(zhì)II?的頻率為由田,:這列波在介質(zhì)I和介質(zhì)II的波長之比為逅

13.某星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的P倍，半徑是地球半徑的g倍，?只在地球上周期為T的單擺在該星球上的振動周期為

a

k.頻率為3Hz的簡諧波，在某介質(zhì)中的傳播速度是12Ws,在傳播方

向上的兩個質(zhì)點間的距離是60cm,這個距離等于口§個波長,傳播這

個距離所用的時間等于畫個周期,