《2012高中物理 第1章 機械振動 12單元測試 魯科版選修3-4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2012高中物理 第1章 機械振動 12單元測試 魯科版選修3-4（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1章《機械振動》單元測試 1．若物體做簡諧運動，則下列說法中正確的是 (　　) A．若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值 B．物體通過平衡位置時，所受合力為零，回復力為零，處于平衡狀態(tài) C．物體每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同 D．物體的位移增大時，動能增加，勢能減少 解析：如圖所示，圖線中a、b兩處，物體處于同一位置，位移 為負值，加速度一定相同，但速度方向分別為負、正，A錯誤， C正確．物體的位移增大時，動能減少，勢能增加，D錯誤． 單擺擺球通過最低點時，回復力為零，但合力不為

2、零，B錯誤． 答案：C 2．一個做簡諧運動的彈簧振子，周期為T，振幅為A，設振子第一次 從平衡位置運動到x＝處所經(jīng)最短時間為t1，第一次從最大正位移處運動到x＝所 經(jīng)最短時間為t2，關于t1與t2，以下說法正確的是 (　　) A．t1＝t2 B．t1t2 D．無法判斷 解析：用圖象法，畫出x－t圖象，如圖所示，從圖象上，我們可以很直觀地看出： t1

3、力頻率為f2時，振子處于共振狀態(tài) B．驅動力頻率為f3時，受迫振動的振幅比共振小，但振子振動的頻率仍為f2 C．振子如果做自由振動，它的頻率是f2 D．振子可以做頻率為f1的等幅振動 解析：彈簧振子做受迫振動時，其振動頻率等于驅動力的頻率，與物體的固有頻率 無關，由圖知當驅動力頻率為f2時振幅最大，振動處于共振狀態(tài)，說明振子的固有 頻率為f2，故A、C對．當驅動力頻率為f3時，振子振動頻率也為f3，故B錯．如 果給振子頻率f1的驅動力，振子可以做頻率為f1的等幅振動，D對． 答案：ACD 4．擺長為l的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時(取t＝0)，當振動至t＝時，

4、 擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象是圖2中的 (　　) 圖2 解析：從t＝0時至t＝，這段時間為T，經(jīng)過T擺球具有負向最大速度，說 明在T時刻，擺球在平衡位置，且正由平衡位置向負向最大位移處振動，答案為C. 答案：C 5．一單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖 3所示，以下說法正確的是 (　　) A．t1時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小 B．t2時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小 C．t3時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最大 D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大 解析：由振動圖

5、象可知t1和t3時刻擺球偏離平衡位置位移最大，此時擺球速度為0， 懸線對擺球拉力最??；t2和t4時刻擺球位移為0，正在通過平衡位置，速度最大，懸 線對擺球拉力最大，故選項D正確． 答案：D 6．如圖4所示的裝置中，在曲軸AB上懸掛一個彈簧振子， 若不轉動把手C，讓其上下振動，周期為T1，若使把手 以周期T2(T2>T1)勻速轉動，當運動都穩(wěn)定后，則 (　　) A．彈簧振子的振動周期為T1 B．彈簧振子的振動周期為T2 C．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手轉速減小 D．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手轉速增大 解析：彈簧振子在把手作用下做受迫振動，因此振動周期為T

6、2，B正確．由于T2>T1， 故欲使振幅增大，應使T2減小，即轉速應增大，故D正確． 答案：BD 7．如圖5所示，兩根完全相同的彈簧和 一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面 上，已知甲的質量大于乙的質量．當細線突然斷開后， 兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中 (　　) A．甲的振幅大于乙的振幅 B．甲的振幅小于乙的振幅 C．甲的最大速度小于乙的最大速度 D．甲的最大速度大于乙的最大速度 解析：由題意知，在細線未斷之前兩個彈簧所受到的彈力是相等的，所以當細線斷 開后，甲、乙兩個物體做簡諧運動時

7、的振幅是相等的，A、B錯；兩物體在平衡位置 時的速度最大，此時的動能等于彈簧剛釋放時的彈性勢能，所以甲、乙兩個物體的 最大動能是相等的，則質量大的速度小，所以C正確，D錯誤． 答案：C 8．彈簧振子做簡諧運動，t1時刻速度為v，t2時刻速度也為v，且方向相同．已知 (t2－t1)小于周期T，則(t2－t1)(v≠0) (　　) A．可能大于 B．可能小于 C．一定小于 D．可能等于 解析：如圖所示，彈簧振子在A、A′間做簡諧運動，O為平衡位置，C、C′分別是 OA和OA′間的關于O點對稱的兩位置．根據(jù)對稱性，C、C′兩位置速度大小一定 相

8、等，設為v. 若C對應t1時刻，C′對應t2時刻，在C→O→C′的過程中，速度均向右，滿足(t2 －t1)＜T，則0＜t2－t1＜.可以看出，C、C′可無限靠近O，也可分別無限靠近A、 A′，即t2－t1可小于，也可大于，故A、B正確． 若C′對應t1時刻，C對應t2時刻，從C′→A′→C′→O→C→A→C的過程中，C′、 C的速度滿足條件．由圖可知＜t2－t1＜T，所以C、D不正確． 答案：AB 9．如圖6所示，物體放在輕彈簧上，沿豎直方向在P、Q之間 做簡諧運動．在物體沿DC方向由D點運動到C點的過程中 (D、C兩點在圖上沒有標出)，彈簧的彈性勢能減少了3.0

9、 J， 物體的重力勢能增加了1.0 J．則在這段過程中 (　　) A．物體經(jīng)過D點時運動方向是指向平衡位置的 B．物體的動能增加了4.0 J C．D點的位置一定在平衡位置以下 D．物體經(jīng)過D點時的加速度正在增大 解析：根據(jù)題意，可知物體從D點運動到C點的過程中彈性勢能的變化比重力勢能 的變化的數(shù)值要大，故在D點彈簧的彈力大于物體的重力，由此可知C正確，同時 A也正確．因物體做簡諧運動由機械能守恒定律知物體的動能增加量應為2.0 J，加 速度正在減小，B、D錯誤． 答案：AC 10．彈簧振子以O點為平衡位置在B、C間做簡諧運動，B、C相

10、距20 cm，某時刻振 子處在B點，經(jīng)0.5 s振子首次達到C點．求： (1)振動的周期和頻率； (2)振子在5 s內通過的路程及這時位移的大小． 解析：(1)設振幅為A，則2A＝20 cm，A＝10 cm. 設周期為T，則T/2＝0.5 s，T＝1 s，f＝1 Hz. (2)振子在1T內通過的路程為4A，故在t＝5 s＝5T內通過的路程 s＝5×4A＝20A＝20×10 cm＝200 cm＝2 m. 5 s末振子處在B點，所以它相對平衡位置的位移大小為10 cm. 答案：(1)1 s　1 Hz　(2)2 m　10 cm 11．如圖7所示，有一個擺長為l的單擺，現(xiàn)將擺球

11、A拉 離平衡位置一個很小的角度，然后由靜止釋放，A擺至 平衡位置P時，恰與靜止在P處的B球發(fā)生正碰，碰后A繼續(xù)向右擺動，B球以速 度v沿光滑水平面向右運動，與右側的墻壁碰撞后以原速率返回，當B球重新回到 位置P時恰與A再次相遇，求位置P與墻壁間的距離d. 解析：擺球A做簡諧運動，當其與B球發(fā)生碰撞后速度改變，但是擺動的周期不變．而 B球做勻速直線運動，這樣，再次相遇的條件為B球來回所需要的時間為單擺半周 期的整數(shù)倍： 2d/v＝n(T/2)(其中n＝1、2、3…) 由單擺周期公式T＝2π 得 d＝ (其中n＝1、2、3…)． 答案： (

12、其中n＝1、2、3…) 12．如圖8甲所示，在彈簧振子的小球上安裝了一支記錄用的筆P，在下面放一白紙 帶．當小球做簡諧運動時，沿垂直于振動方向拉動紙帶，筆P就在紙帶上畫出了一 條振動曲線．已知在某次實驗中沿如圖所示方向拉動紙帶，且在某段時間內得到如 圖乙所示的曲線．根據(jù)曲線回答下列問題： 圖8 (1)紙帶速度的變化是________．(填“增大”、“不變”或“減小”) (2)若已知紙帶的加速度為a＝2 m/s2，且已測出圖乙中xab＝0.54 m，xbc＝0.22 m，則 彈簧振子的周期T＝__________________________________________

13、____________. (3)若紙帶做v＝2 m/s的勻速直線運動，從t0時刻，即振子經(jīng)過平衡位置向y軸正方 向振動時開始計時，試在圖9所給的坐標中畫出紙帶上產(chǎn)生的曲線．(忽略振幅的減 小) 圖9 解析：(1)由于紙帶上振動曲線由B到A間距增大，故紙帶做加速運動，紙帶速度增 大． (2)由Δx＝at2可知： t＝ ＝ s＝0.4 s T＝2t＝0.8 s. (3)橫軸表示紙帶的位移，且與時間成正比，故一個周期對應的位移L＝vT＝2×0.8 m ＝1.6 m 所以曲線如圖所示． 答案：(1)增大　(2)0.8 s　(3)見解析 6 用心 愛心 專心