巩固练习机械振动复习与巩固基础.docx
【巩固练习】一、选择题I.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下几种说法，其中正确的是（）.A.回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B,速度第一次恢®原来的大小和方向所经历的过程C.动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D.速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程2. （2015台州校级期中）如图甲所示，弹簧振子以。点为平衡位置，在A、8两点之间做简谐运动.取向右为正方向，振子的位移X随时间，的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A.B. =0.8s时，振子的速度方向向左C. f=0.2s时，振子在。点右侧6cm处D. f=0.4s和f=1.2s时，振子的加速度完全相同E. r=0.4s到，=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小3. 一根弹簧原长为o,挂一质量为m的物体时伸长X.当把这根弹簧与该物体套在一光滑水平的杆上组成弹簧振子，且其振幅为A时，物体振动的最大加速度为（）.B,CTD.强X1A4. 一物体做受追振动，驱动力的频率小于该物体的同有频率.当驱动力的频率逐渐增大到一定数值的过程中，该物体的振幅可能（）.A,逐渐增大B.逐渐减小C.先逐渐增大，后逐渐减小D.先逐渐减小，后逐渐增大5. 做简谐运动的物体，由最大位移处向平衡位置运动的过程中，速度越来越大，这是由于（）.A.加速度越来越大B.物体的加速度和运动方向一致C.物体的势能转变为动能D.回复力对物体做正功6. （2014江苏模拟）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为X=ASin则质点（）4A.第IS末与第3s末的位移相同B.第IS末与第3s末的速度相同C. 3s末至5s末的位移方向都相同D. 3s末至5s末的速度方向都相同7 .有一悬线长为1的单摆，其摆的外壳为一个有一定质量的金属空心球.球底有一小孔，球内盛满水.在摆动过程中，水从小孔慢慢流出.从水开始流到水流完的过程中此摆的周期的变化是（）.A.由于悬线长1和重力加速度g不变，所以周期不变8 .由于水不断外流，周期不断变大C.周期先变大，后又变小D.周期先变小，后又变大8 .着单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2,则单摆振动的（）.A.频率不变，振幅不变B.频率不变，振幅改变C.频率改变，振幅改变D.频率改变，振幅不变二、填空题9 .A、B两个弹簧振子，同时从平衡位置以相同的速度开始运动，它们的振动图像如图所示，己知A振子的周期为T,则B振子的周期为,它们第一次同时经过平衡位置且速度相同所需的1011 .如图所示为摆长为1的单摆.现在在悬点的正下方A点固定一颗钉子，使OA=1/3.令单摆由平衡位置向左摆动时以O为悬点做简谐运动,则这个单摆完成一次全振动所需的时间是.1213 .（2015盐城三模）一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的圆柱体带动一个7形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统。圆盘以不同的周期匀速转动时，测得小球振动的振幅与圆盘转动频率如图所示。当圆盘的频率为0.4HZ时，小球的振动周期是s,当圆盘停止转动后，它的振动频率是Hze1415 .如图4所示，在曲柄A上悬挂一个弹簧振子，如果转动摇把C可带动曲轴BAD,用手往下拉振子，再放手使弹簧振子上下振动，测得振子在IOs内完成20次全振动，然后匀速转动摇把，当转速为rmin,弹簧振子振动最剧烈，稳定后的振动周期为s。三、解答题16 .(10分)如图所示，轻质弹簧的下端系着A、B两球，mA=100g,mB=500g,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度.若剪断A、B间的细绳，则A在竖直方向做简谐运动.求：(1) A的振幅多大？(2) A球的最大加速度多大？(g¾10ms2)14.15. (12分)如图所示，一个弹簧振子在光滑水平面内做简谐振动，O为平衡位置，A、B为最大位移处，当振子在A点由静止开始振动，测得第二次经过平衡位置O时所用时间为ts,在O点正上方C处有一个小球，现使振子由A点、小球由C点同时由静止释放，它们恰在D点处相碰，试求小球所在的高度H0彳OcMMMII>IMBOA16. (8分)如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2kg,在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音又在玻璃板上画出了如图11-21所示的曲线，测得0A=1.5cm,BC=3.5cm.求：自玻璃板开始运动.经过多长时间才开始接通电动音叉的电源？接通电源时玻璃板的速度是多大？【答案与解析】一、选择题1 .【答案】D【解析】物体完成一次全振动，是一次完整的振动过程.完成一次全振动，物体回到原位置，位移、速度、回复力的大小和方向与原来的大小和方向都相同.因此D项正确.2 .【答案】A【解析】本题考查了弹簧振子以及振动图象，意在考查学生对简谐运动的理解.从f=0.8s时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故f=O.8s时，速度方向向左，A正确;由题中图象得振子的位移X=12si2pcm,故f=0.2s时，x=60cm,故B错误；f=0.4s和f=4_kx1.2s时，振子的位移方向相反，由4=知，加速度方向相反，C错误；=0.4s到=0.8s的时间内，m振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐变大，故D错误.3 .【答案】B【解析】振子的最大加速度而mg=kx,解得Q=丝，B项正确.mX4 .【答案】A、C【解析】当驱动力频率等于固有频率时，做受迫振动的物体发生共振现象，振幅最大.由于没有说明驱动力频率最后的情况。因此A、C两项都有可能.5 .【答案】D【解析】从运动学关系来看，当加速度和运动方向一致时，物体做加速运动.但这不是速度变大的原因，其原因是回复力对物体做正功.6 .【答案】ADTTTT2TT【解析】由关系式X=ASin知，G=X,简谐运动的周期T*=8s.关系式对应的振动图44象如图所示.质点在IS末的位移再=ASin(X1)=#A,质点在3s末的位移七二ASin(3x3)二#4,故A正确.由前面计算可知，=IS和=3s质点连续通过同一位置，故两时刻质点速度大小相等，但方向相反，B错误；由xf图象可知，3s4s内质点的位移为正值，4s5s内质点的位移为负值，C错误;同样由x/图象可知，在3s5s内，质点一直向负方向运动，D正确.7 .【答案】C【解析】单摆的摆长是悬点到小球重心的距离.开始时，重心在球心，水全部流完后，重心又回到球心.因此，重心先降低，后升高；/先变大，后变小，由T=2万I；可知,周期也先变大，后变小，C项正确.8 .【答案】B【解析】单摆的周期公式为7=2乃'二，因/不变，故T不变，f=1T不变；当/一定时，单摆的振幅A取决于偏角。，根据机械能守恒定律，摆球从最大住移处到平衡位置有"7g(1-COSe)=；相声,得V=2/(1-cos),与m无关；由题意知UJ=>(1-cos6)J=CoSeTneJ=>aJ,即由摆球经过平衡位置时的速度减小推出振幅减小，所以正确选项为B.从另一个角度分析，动能Ek没变，而Ek=mgh,由7T=J=。J=>AJ,所以振幅减小.二、填空题39 .【答案】T3T43【解析】由题中图像可知2Tb=15T,所以二-7,当1=1.5T时，两振子的振动方向相反，所B4以再经过15T,经过平衡位置的速度相同.从开始计时，t'=3T.2【解析】此单摆完成一次全振动所用的时间等于以/为摆长的半个周期和以一/为摆长的半个周期3之和.I1【答案】2.5；0.6【解析】(1)当圆盘以0.4HZ的频率匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，是受迫振动,振动频率等于驱动力的频率，为0.4Hz；故有：T=i-s=2.5sf0.4(2)一个单摆的摆动频率与球做阻尼振动的频率相同，故为0.6Hz；12 .【答案】120,0.25三、解答题由(u+mB)g=kx,得'=('%十%)g,即X13 .【答案】见解析【解析】(1)只挂A时弹簧伸长量方=丝适.X1=-X=2.5cm.5十%振幅A=-x1=12.5cm.(2)剪断细绳瞬间，A受最大弹力，合力最大，加速度最大.F=(mA+mB)gmAg=mBg=mAam，色凶=5g=50m/s2.fftDfnA14 .【答案】见解析34T【解析】设振动周期为T,则f=7,解得r=f,而小球经过O点，所用时间=(2+1)1(n=0,1,2>,),所以"=，g(2+1)2?”=g(2"+1)2”(n=o,1,2,).15 .【答案】见解析【解析】由题意可得，振针周期To=O.2s,T=%=0.1s,则对板：2Sbc-SA=2aT2,得：a=1m/s2.再求O点速度：Vo=VAaT=0.1m/s,由v=at得时间t=-=Os.即经过01s才开始接通电动音叉的电源，且接通时玻璃板的速度为0.1ms.
