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高中物理学习材料
第十一章 机械振动单元测试题
一、选择题
1、简谐运动中的平衡位置是指（ ）
A．速度为零的位置
B．回复力为零的位置 D．位移最大的位置
C．加速度最大的位置
2、关于简谐运动，下列说法中正确的是（ ）
A．回复力总指向平衡位置
B．加速度和速度方向总跟位移的方向相反
C．做简谐运动的物体如果位移越来越小，则加速度越来越小，速度也越来越小
D．回复力是根据力的效果命名的
3、关于单摆做简谐运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．在平衡位置摆球的动能和势能均达到最大值 B．在最大位移处势能最大，而动能最小 C．在平衡位置绳子的拉力最大，摆球速度最大
D．摆球由最大位移到平衡位置运动时，动能变大，势能变小
4、卡车在水平面上行驶，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物做简谐运动，货物对底板的压力最大的时刻是（ ）
A．货物通过平衡位置向上时 B．货物通过平衡位置向下时 C．货物向上达到最大位移时 D．货物向下达到最大位移时
5、关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，正确的说法是（ ）
A．位移减小时，加速度增大，速度增大
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B．物体的速度增大时，加速度一定减小
C．位移方向总和加速度方向相反，和速度方向相同 D．物体向平衡位置运动时，速度方向和位移方向相同
6、一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1 s；质点通过B点后再经过1 s又第二次通过B点．在这2 s内质点通过的总路程为12 cm，则质点的振动周期和振幅分别是（ ）
A．3 s，6 cm C．4 s，9 cm
B．4 s，6 cm D．2 s，8 cm
7、振动着的单摆的摆球，通过平衡位置时，它受到的回复力（ ）
A．指向地面 C．数值为零
B．指向悬点
D．垂直摆线，指向运动方向
8、如图1所示为弹簧振子P在0 ~ 4 s内的运动图象，从t = 0开始（ ）
A．再过1 s，该振子的位移是正的最大 B．再过1 s，该振子的速度沿正方向 C．再过1 s，该振子的加速度沿正方向 D．再过1 s，该振子的加速度最大
图 1
9、惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟．摆钟运行
时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供，运行的速率由钟摆控制．旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动，如图2所示．则下面操作正确的是（ ）
A．当摆钟不准确时需要调整圆盘位置 B．摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移 C．由冬季到夏季时应使圆盘沿摆杆上移 D．把摆钟从武汉移到北京应使圆盘沿摆杆上移
10、如图3所示，五个摆系于同一根绷紧的水平绳上，A是质量较大的摆，E与
图 2
A等高，先使A振动从而带动其余各摆随后也跟着振动起来，则下列说法正确的是（ ）
A．其他各摆振动的周期跟A摆相同
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图 3
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B．其他各摆振动的振幅大小相等
C．其他各摆振动的振幅不同，E摆振幅最大
D．B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小
11、如图4所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此拴在一起．当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前相比有（ ）
A．Q的振幅不变，通过O点的速率减小 B．Q的振幅不变，通过O点的速率增大 C．Q的振幅增大，通过O点的速率增大 D．Q的振幅减小，通过O点的速率减小
12、如图5所示，是一个单摆的共振曲线（取g = 10 m/s2）（ ）
A．此单摆的摆长约为2.8 cm B．此单摆的周期约为0.3 s
C．若摆长增大，共振曲线的峰将向上移动 D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
图 5
图 4
13、一个水平弹簧振子做简谐运动的周期是0.025 s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17 s时，振子的运动情况是（ ）
A．正在向右做减速运动 C．正在向左做减速运动
B．正在向右做加速运动 D．正在向左做加速运动
14、一质点做简谐运动的图象如图6所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点振动频率是4 Hz
B．在10 s内质点经过的路程是20 cm C．第4 s末质点的速度是零
D．在t = 1 s和t = 3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同
15、如图7所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，A、
图 6
B间的距离为20 cm，由A运动到B的最短时间为1 s，则下述说法正确
图 7
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的是（ ）
A．从O到A再到O振子完成一次全振动 B．振子的周期是1 s，振幅20 cm
C．振子完成两次全振动所通过的路程是40 cm D．从O开始经过2 s时，振子对平衡位置的位移为零 二、填空题
16、在大塑料瓶的底部扎一个小孔，灌上水，手提水瓶向前走，
同时使瓶左右摇摆，这样就能在地上大致画出简谐运动图．如图9为某同学画出的图象的一部分，今测得AB两点间距离是1.0 m，如果这位同学以1 m/s的速度向前运动，则此瓶振动的频率为______________Hz． 17、一质点做简谐运动，其图象如图10所示，那么在0 ~ 4 s内，_________时刻速度为正向最大值，但加速度为零；________时刻速度为零，加速度为正向最大值；在P时刻质点速度方向为____________，加速度方向为_____________．
42图 10 A
图 8
B
图 9
??18、有两个简谐运动的位移方程为：x1?3asin(4?bt?)和x2?9asin(8?bt?)。
则它们的振幅之比是________，频率分别是_______和________，t = 0时相位差是________。
19、弹簧振子做简谐运动，当振子的位移大小为最大位移大小的一半时，振子的回复力大小为f，加速度大小为a，则当振子在最大位移时，振子的回复力大小为__________，加速度大小为____________．
20、汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5 s，汽车在一条起伏不平的路上以6 m/s的速度行驶时车身上下颠簸得最剧烈，由此司机可以估算出路上凸起处的相距间隔。你估算的这个间距应该是_____ m。 三、计算题
21、一弹簧振子的小球的质量m = 5 kg，弹簧的劲度系数为k = 4.9 N/m．振子的振动图象如图12所示．该弹簧振子在t = 0.5 s时，速度和加速度的方向如何？在t = 1.25 s时，速度和加速度有多大？
图 12
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图 13
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在0.75 s ~ 1.25 s时间内，回复力做正功还是做负功？
22、如图13所示，水平桌面上的木质框架质量为M，悬挂在框架上的轻质弹簧劲度系数为k，铁球质量为m．让铁球上下振动起来．试分析计算：铁球的振幅多大时，木质框架才不会离开桌面？
23、如图14所示，长为l单摆，周期为T．如果在悬点O的正下方的B点固定一个光滑的钉子，O、B两点的距离为l/4，使摆球A通过最低点向左摆动，悬线被钉子挡住成为一个新的单摆，这样，单摆在整个振动过程中的周期将为多少？
图 14
参考答案 一、选择题
1．B 2．AD 3．BCD 4．D 5．B 6．B 7．C 8．AD 9．AC 10．ACD 11．B 12．D 13．B 14．B 15．D 二、填空题 16．2.5
17．3 s；2 s；负向；负向 18．1∶3；2b；4b；π/4 19．2f；2a 20．9 三、计算题
21．解析 在0.5 s时振子的位移为正且向平衡位置运动，故v和a均为负向．在0.25 s时，振子位于负向最大位移处，即x = －0.6 m，故v = 0，a =?k4.922
x???(?0.6)m/s = 0.588 m/s．在0.75 s ~ 1.25 s时间内振子由平衡m5(m?M)g即可 解析：框架的重力为Mg，只有铁球处在最高位k位置向负向最大位移处运动，回复力做负功． 22．只要不大于
置、弹簧被压缩、框架受到竖直向上的弹力等于Mg时，框架对桌面的压力恰好减小到零．
根据胡克定律这时弹簧被压缩Δl =
Mg，铁球静止（平衡）时，弹簧被拉k鑫达捷
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长Δl0 =
mg． k(m?M)g，k振幅是离平衡位置的最大距离，最大振幅为Am = Δl＋Δl0 = 可见，铁球的振幅只要不大于
(m?M)g，框架就不会离开桌面． k23． 解析 单摆摆长为l时，摆动时间为t1 =
T=?2l，摆线碰到B点后，来g回一次的摆动时间为t1 = ?3)?23l，成为新的单摆后，摆动周期为4gT??t1?t2?(1?l(3?2)T，即T??。 g4鑫达捷
人教版高中物理选修3-4第十一章 机械振动单元测试题 docx
