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第二章《機械振動》章末復習卷
一、多選題
1．如圖甲所示，一單擺做小角度擺動，從某次擺球由左向右通過平衡位置開始計時，相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示。不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2對于這個單擺的振動過程，下列說法正確的是（　?。?br/>A．單擺的擺長約為1.0 m
B．單擺的位移x隨時間t變化的關系式為x=8sin πt cm
C．從t=0.5s到t=1.0s的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大
D．從t=1.0s到t=1.5s的過程中，擺球所受回復力逐漸減小
2．如圖所示單擺在豎直平面內的A、C之間做簡諧運動，O點為單擺的固定懸點，B點為運動中的最低位置，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．擺球在A點和C點處，速度為零，故細線拉力為零，但回復力不為零
B．擺球由A點向B點擺動過程中，細線拉力增大，但回復力減小
C．擺球在B點處，重力勢能最小，合力為零
D．擺球在B點處，動能最大，細線拉力也最大
3．如圖甲所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動，取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示．下列說法正確的是（　?。?br/>A．時，振子的速度方向向左
B．和時，振子的加速度完全相同
C．到的時間內，振子的速度逐漸增大
D．到的時間內，振子的加速度逐漸增大
4．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現將質量m的小擺球（可視為質點）拉至A點，此時細線處于張緊狀態，釋放擺球，則擺球將在豎直平面內的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置。∠AOB=∠COB=（小于10°且是未知量），細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線如圖乙所示，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻。g取10m/s2.關于此單擺以下說法正確的是（　?。?br/>A．細線對球的拉力和小球受到重力的合力就是單擺的回復力
B．擺球的質量m=0.051kg
C．此單擺周期為0.4πs
D．此單擺的擺長為0.4m
二、單選題
5．水平彈簧振子在做簡諧運動過程中的位移（x）隨時間（t）變化的關系如圖所示，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．振子在1s末和2s末所處的位置不同
B．振子在0.25s和0.75s時的回復力大小相等，方向相同
C．振子在0.75s和1.25s時的速度大小相等，方向相反
D．振子在0～2s內通過的路程為4cm
6．一臺洗衣機在脫水桶正常工作時非常穩定，當切斷電源后，發現洗衣機先是振動越來越劇烈，然后振動逐漸減弱，關于該過程，下列說法正確的是（　?。?br/>A．洗衣機做的是固有振動
B．正常工作時，脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率小
C．當洗衣機振動最劇烈時，脫水桶運轉的頻率等于洗衣機的固有頻率
D．切斷電源后，脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率大得越多振動越劇烈
7．一個水平彈簧振子的振動圖像如圖所示，已知小球質量為10g，彈簧的勁度系數為20N/m，下列說法正確的是（　　）
A．小球位移隨時間變化的關系式為cm
B．在第1s末到第2s末這段時間內，小球的動能在減少、彈性勢能在增加
C．小球的最大加速度為100m/s2
D．該小球在0~50s內的位移為0cm，路程為2.5cm
8．一位游客在長壽湖邊欲乘游船，當日風浪很大，游船上下浮動?？砂延瓮Ц雍喕韶Q直方向的簡諧運動，振幅為20cm，周期為3.0s。當船到達平衡位置時，甲板剛好與碼頭地面平齊。已知地面與甲板的高度差不超過10cm時，游客能舒服地登船。在一個周期內，游客能舒服地登船的時間是（　?。?br/>A．0.5s B．1.0s C．1.5s D．2.0s
9．如圖，足夠長的光滑斜面傾角為30°，斜面底端有一擋板，其上有一小球從某一高度處由靜止開始沿斜面滑下，檔板上固定一個輕質彈簧，使得小球在斜面上可以往復運動，運動過程中彈簧始終在彈性限度內，則以下說法正確的是（　?。?br/>A．小球不能回到初始位置
B．彈簧的最大彈力一定大于重力
C．小球剛接觸彈簧時，其動能最大
D．若將小球的釋放點向上移一小段距離，則小球與彈簧接觸時間變長
10．如圖所示，長度為L的輕繩上端固定在O點，下端系一小球（小球可以看成質點）。在O點正下方的P點固定一顆小釘子。現將小球拉到點A處，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球。點B是小球運動的最低位置，點C（圖中未標出）是小球能夠到達的左方最高位置。已知點A與點B之間的高度差為h，。A、B、P、O在同一豎直平面內。小球第一次從A點到B點所用時間為，小球第一次從B點到C點所用時間為，已知，、與之間的夾角很小。則的長度為（　?。?br/>A． B． C． D．
11．如圖所示，斜面體固定在水平地面上，斜面表面是光滑的且足夠長．斜面頂端與自然長度為L的輕質彈簧相連，彈簧的另一端連接著物塊m，當物塊靜止時，彈簧的伸長量為△l，壓縮彈簧使彈簧長度為時將物塊由靜止釋放，則物塊運動過程中，彈簧的最大伸長量為（運動過程中彈簧未超過彈性限度）（　?。?br/>A．+2△l B．+△l C．L+2△l D．L+△l
12．如圖甲所示，光滑水平桿上套著一個小球和一個彈簧，彈簧一端固定，另一端連接在小球上，忽略彈簧質量。小球以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做往復運動，取向右為正方向，小球的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，則（　?。?br/>A．t=0.5s時，小球在O點左側10cm處
B．t=0.25s和t=0.75s時，小球的速度相同
C．t=0.25s和t=0.75s時，小球的加速度相同
D．t=0.5s到t=1.5s過程中，系統的勢能在逐漸增加
三、實驗題
13．小范同學在做“用單擺測量重力加速度”實驗時：
（1）用游標卡尺測量小球的直徑如上圖（a）所示，則該擺球的直徑為______mm。
（2）關于該實驗的下列說法中正確的有______。
A．由于擺球質量不影響實驗結果，可以選擇乒乓球代替小鋼球
B．擺球擺動過程中要求偏角較?。ㄐ∮?°）
C．為了減小實驗誤差，應選擇小球擺到最低位置開始計時
D．用鐵夾夾住擺線而不是直接纏繞在鐵架上的主要目的是確保擺長不變
（3）在某次實驗過程中，測得擺長為1.20m時，完成40個完整周期總用時88.0s，請你幫忙求出當地的重力加速度值為______m/s2（結果保留2位小數）。
（4）在測量擺長時，該同學誤將擺線長直接當擺長進行處理，結果得到如圖（b）所示的T2-L圖線，那么他用該圖線求得的重力加速度值與真實值相比______（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
14．某同學在“用單擺測重力加速度”的實驗中進行了如下的操作：
（1）用游標上有10個小格的游標卡尺測量擺球直徑如圖甲所示，擺球直徑為_______，把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，得到擺長表達式為________；
（2）用停表測量單擺的周期，當單擺擺動穩定且到達最低點時開始計時并記為，單擺每經過最低點記一次數，當數到時停表的示數如圖乙所示，該單擺的周期_______（結果保留三位有效數字）；
（3）①測量出多組周期、擺長數值后，畫出圖象如圖丙，造成圖線不過坐標原點的原因可能是_______（從下面選項中選擇填）；
A．擺球的振幅過小 B．將計為擺長
C．將計為擺長 D．擺球質量過大
②這樣將使根據圖像得出的測量值________（選填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。
（4）在測量過程中，下列操作合理的是________
A．先測好擺長，再將單擺懸掛到鐵架臺上
B．釋放單擺時，擺角盡量大些，以便觀察
C．單擺擺動穩定后，擺球經過平衡位置時開始計時
D．擺動過程中，若逐漸形成了圓錐擺，可以繼續測量，不影響單擺周期
（5）甲同學通過實驗測得：懸點到小球球心的距離；計時開始后，從小球第一次通過平衡位置到第次通過平衡位置所用時間為，則重力加速度________（用、、及常數表示）。
（6）該小組的另一同學沒有使用游標卡尺也測出了重力加速度，他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動周期，然后把擺線縮短適當的長度，再測出其振動周期，用該同學測出的物理量表示重力加速度為_______。
（7）本實驗測得的重力加速度一般略微偏小，這是由于以下系統誤差造成的________
A．小球經過平衡位置時計時，很難看準，造成較大的周期測量誤差
B．小球球心位置較難確定，使擺長測量存在較大的系統誤差
C．由于存在空氣阻力，會減慢單擺的速度，使周期測量值比理論值偏大
D．單擺擺動過程中，擺線會稍稍伸長，造成擺長的測量值比實際值偏小
四、解答題
15．如圖，彈簧振子的平衡位置為O點，在B、C兩點之間做簡諧運動。B、C相距20cm。小球經過B點時開始計時，經過0.5s首次到達C點。
(1)寫出x-t的振動函數。
(2)求5s內小球通過的路程及5s末小球的位移。
16．如圖所示是某彈簧振子的振動圖像。
（1）求振子振動的振幅、周期、頻率和初相；
（2）如果從點O開始計時，到圖中的哪一點為止，振子完成了一次全振動？如果從點C開始計時呢？
（3）當時，振子對平衡位置的位移是多少？它在一次全振動中所通過的路程是多少？
17．兩木塊A、B質量分別為m、2m，用勁度系數為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A在豎直方向做簡諧運動，在A振動過程中，木塊B剛好未離開地面。重力加速度為g，求：
（1）木塊A的最大加速度；
（2）A的振幅。
試卷第2頁，共2頁
試卷第1頁，共1頁
參考答案
1．AB
2．BD
3．ACD
4．CD
5．B
6．C
7．C
8．B
9．B
10．B
11．A
12．C
13．19.02/19.04/19.06/19.08 BCD 9.78 不變
14．2.07 B 不受影響 C CD
15．(1) ；(2)2m，0.1m
16．（1）2cm；0.8s；1.25Hz；；（2）見解析；（3）－2cm；8cm
17．（1）3g；（2）
答案第1頁，共2頁
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