西工大附中2010界高二物理大练习6机械振动练习

高二物理大练习《机械振动》一、本大题共14小题；每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，可能具有相同的 A ．加速度 B ．速度 C ．位移 D ．动能2．弹簧振子的质量为M ，弹簧劲度系数为k ，在振子上放一质量为m 的木块，使两者一起振动，如图。

木块的回复力F 是振子对木块的摩擦力，F 也满足x k F '-=，x 是弹簧的伸长（或压缩）量，那么kk '为 A ．M m B ．m M m + C ．m M M + D ．mM3．一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s ，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s 时刻，振子的运动情况是A ．正在向左做减速运动B ．正在向右做加速运动C ．加速度正在减小D ．动能正在减小4．做简谐运动的弹簧振子对平衡位置的位移为x ，速度为v ，加速度为a ，则 A ．x 与v 同向时，振子加速 B ．x 与v 反向时，振子加速 C ．v 与a 反向时，位移变大 D ．v 与a 同向时，位移变大5．甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图，由图可知 A ．甲和乙的摆长一定相等 B ．甲的摆球质量较小 C ．甲的摆角大于乙的摆角D ．摆到平衡位置时，甲和乙摆线所受的拉力可能相等。

6．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图，则 A ．图中的曲线部分是质点的运动轨迹 B ．有向线段OA 是质点在1t 时间内的位移C ．有向线段OA 在x 轴的投影是质点在1t 时间内的位移D ．有向线段OA 的斜率是质点在1t 时刻的瞬时速率7．将一个摆长为l 的单摆放在一个光滑的，倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图。

下列说法正确的是A ．摆球做简谐运动的回复力αθsin sin mg F =B ．摆球做简谐运动的回复力为θsin mgC ．摆球做简谐运动的周期为θπsin 2g lD ．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为αsin mg T =8．一个弹簧振子在水平方向做简谐运动，周期为T ，A ．若t 时刻和)(t t ∆+时刻振子位移大小相等、方向相同，则t ∆一定等于T 整数倍B ．若t 时刻和)(t t ∆+时刻振子速度大小相等、方向相反，则t ∆一定等于T /2整数倍C ．若T t =∆，则在t 时刻和t t ∆+时刻振子的加速度一定相等D ．若2/T t =∆，则在t 时刻和t t ∆+时刻弹簧的长度一定相等9．弹簧振子作简谐运动，t 1时刻速度为v ，t 2时刻也为v ，且方向相同。

已知（t 2-t 1）小于周期T ，则（t 2-t 1）A ．可能大于四分之一周期B ．可能小于四分之一周期C ．一定小于二分之一周期D ．可能等于二分之一周期10．有一摆长为L 的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化，现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M 至左边最高点N 运动过程的闪光照片，如右图所示，(悬点和小钉未被摄入)，P 为摆动中的最低点。

已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为A ．L /4B ．L /2C ．3L /4D ．无法确定11．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。

由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。

普通钢轨长为12.6m ，列车固有振动周期为0.315s 。

下列说法正确的是A ．列车的危险速率为s m /40B ．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C ．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等D ．增加钢轨的长度有利于列车高速运行12．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱αθ动力，这就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成20次全振动用15 s ，在某电压下，电动偏心轮转速是88 r /min.已知增大电动偏心轮的电压，可以使其转速提高，增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期，要使筛子的振幅增大，下列做法中，正确的是（r /min 读作“转每分”）A.降低输入电压B.提高输入电压C.增加筛子的质量D.减小筛子的质量 13．摆长为L 的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，（取作t =0），当振动至 gL t 23π= 时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的14．将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。

某同学由此图线提供的信息做出了下列判断① 0.2t =s 时摆球正经过最低点。

② 1.1t =s 时摆球正经过最低点。

③ 摆球摆动过程中机械能减少。

④ 摆球摆动的周期是 T ＝1.4s 。

上述判断中，正确的是 A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④二、填空题：本题共3小题，共15分。

把答案填写在题后括号内或横线上。

15．如图所示，质量为m 的物块放在水平木板上，木板与竖直弹簧相连，弹簧另一端固定在水平面上，今使m 随M 一起做简谐运动，且始终不分离，则物块m 做简谐运动的回复力是由 提供的，当振动速度达最大时，m 对M 的压力为 。

16．如图所示为水平放置的两个弹簧振子A 和B的振动图像，已知两个振子质量之比为m A :m B =2:3， 弹簧的劲度系数之比为k A :k B =3:2，则它们的周期之 比T A ：T B ＝ ；它们的最大加速度之比为 a A :a B ＝ 。

17．取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图所示，让小球在竖直方向离开平衡位置放手后，小球在竖直方向做简谐运动（此装置也称为竖直弹簧振子），一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T 与质量m 的关系，为了探索出周期T 与小球质量m 的关系，需多次换上不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组数据标示在以m 为横坐标，T 2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点。

（1）根据图中给出的数据点作出T 2与m的关系图线。

（2）假设图中图线的斜率为b ，写出T 与m 的关系式为___________________。

（3）求得斜率b 的值是______________。

（保留三位有效数字）三、本题共4小题，满分29分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 18．（7分）弹簧振子以O 点为平衡位置在B 、C 两点之间做简谐运动.B 、C 相距20 cm .某时刻振子处于B 点.经过0.5 s ，振子首次到达C 点.求：（1）振动的周期和频率；（2）振子在5 s 内通过的路程及位移大小；（3）振子在B 点的加速度大小跟它距O 点4 cm 处P 点的加速度大小的比值.19．（7分）观察振动原理的应用：心电图仪是用来记录心脏生物电的变化规律的装置，人的心脏跳动时会产生一股股强弱不同的生物电，生物电的变化可以通过周围组织传到身体的表面．医生用引导电极放置于肢体或躯体的一定部位就可通过心电图仪记录出心电变化的波动曲线，这就是心电图．请去医院进行调查研究．下面是甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图分别如图甲、乙所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次／分．试分析： (1)该心电图机图纸移动的速度； (2)乙的心动周期和心率．kg20．（7分）如图所示，用很长的细线系着一个小球A 组成一个单摆，在悬点O 处还固定着一根竖直的细绳，吊在绳子上的小球B 能沿绳子下滑，现将A 球拉偏一个很小的角度，B 球停在悬点O 处，使它们同时开始运动，若A 第一次到达最低点时跟B 正好相碰，求：B 与绳子的摩擦力跟B 球重力的比值。

（22/10s m g =≈π）21．（8分）如图所示，一轻弹簧悬于天花板上，其劲度系数为m N k /400=，在弹簧的下端挂一物块A ，用一橡皮筋把A 和另一同质量的物块B 沿水平方向紧紧束在一起，A 和B 接触面间的最大静摩擦力足够大，g =10m/s 2，不计空气阻力。

整个装置处于平衡状态时，弹簧的伸长量为cm 5，现将A 向上托起使弹簧的压缩量为cm 5后从静止释放，A 和B 一起做竖直方向的简谐运动。

求：最高点和最低点处A 物块对B 物块的静摩擦力的大小之比。

附加题.（1）物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长(L )所对应的周期（T ），在进行实验数据处理时：A ．甲同学以摆长（L ）为横坐标、周期（T ）的平方为纵坐标作出了T 2—L 图线。

若他同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图线法求得的重力加速度 （选填“偏大”或“偏小”或“准确”）B ．乙同学根据公式gLT π2=得224T L g π=，并计算重力加速度，若他测摆长时，把摆线长当作摆长（忘记加上小球半径），则他测得的重力加速度 （选填“偏大” 或“偏小” 或“准确”）（2）某同学利用焊有细钢针的音叉（固有频率f 0）、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度。

他的实验步骤有： A 、 将熏有烟灰的金属片静止悬挂，调整音叉的位置，使音叉不振动时，针尖刚好能水平接触金属片，如图（a ）所示。

B 、 轻敲音叉，使它振动，同时烧断悬线，使金属片自由下落。

C 、 从金属片上选取针尖划痕清晰的一段，从某时刻起针尖经过平衡位置的点依次为B 、C 、D 、E 、F 、G 、H ，测出它们相邻之间的距离分别为b 1、b 2、b 3、b 4、b 5、b 6，如图（b ）所示。

（1）推导计算重力加速度的表达式： （已知固有频率f 0） ； （2）金属片自由下落后（不计针尖与金属片间的摩擦），图（c ）中3幅图中，你认为针尖在金属片上的划痕正确的是 。

c ） （a高二物理大练习《机械振动》一、本大题共14小题；每小题4分，共56分．二、填空题：本题共3小题，共15分 15、 、 16、 、 17、 、三、本题共4小题，满分29分． 18、 19、kg20、21、附加题高二物理大练习《机械振动》参考答案一、选择题1、B ２、Ｂ 3、ＢＣ 4、ＢＣ 5、ＡＣＤ 6、Ｃ 7、Ａ 8、Ｃ 9、AB 10、C 11、AD 12、AD 13、D 14、A二、填空题15.重力和M 对m 的支持力的合力（4分）； mg 。

16. 2：3；9：217．解：（1）根据图中给出的数据点作出T 2与m 的关系图线。