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第二章 机械振动 单元测试卷(培优卷)
一、单选题
1.单摆在摆动过程中,下列说法正确的是( )
A.回复力由重力和细线拉力的合力提供
B.摆动到最低点时回复力为零
C.动能变化的周期等于振动周期
D.小球质量越大,周期越长
2.如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离,释放后振子在AB间振动。设AB=20cm,振子由A到B时间为0.1s,则下列说法正确的是( )
A.振子的振幅为20cm,周期为0.2s
B.振子在A、B两处受到的回复力分别为与
C.振子在A、B两处受到的回复力大小都是
D.振子一次全振动通过的路程是20cm
3.如图所示,弹簧振子在A、B之间做简谐运动.以平衡位置O为原点,建立Ox轴.向右为x轴的正方向.若振子位于B点时开始计时,则其振动图像为( )
A. B.
C. D.
4.汽车的车身一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上,弹簧的等效劲度系数.汽车开始运动时,在振幅较小的情况下,其上下自由振动的频率满足(L为弹簧的压缩度).若人体可以看成一个弹性体,其固有频率约为,已知汽车的质量为,每个人的质量为,则这辆车乘坐几个人时,人感到最难受?( )
A.8人 B.10人 C.5人 D.不确定
5.如图1所示,轻弹簧上端固定,下端悬吊一个钢球,把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A,由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点,竖直向上为正方向建立轴,当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时,钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态,则( )
A.时刻钢球处于超重状态
B.时刻钢球的速度方向向上
C.时间内钢球的动能逐渐增大
D.时间内钢球的机械能逐渐减小
6.如图所示,一小球用细线悬挂于点,细线长为点正下方处有一铁钉。将小球拉至A处无初速度释放(摆角很小),这个摆的周期是( )
A. B.
C. D.
7.两木块A、B质量分别为m、M,用劲度系数为k的轻弹簧连在一起,放在水平地面上,如图所示,用外力将木块A压下一段距离静止,释放后A上下做简谐振动.在振动过程中,木块B刚好始终不离开地面即它对地面最小压力为零.以下说法正确的是
A.在振动过程中木块A的机械能守恒 B.A做简谐振动的振幅为
C.A做简谐振动的振幅为 D.木块B对地面的最大压力是
8.一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动.可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s.当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm时,游客能舒服地登船.在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( )
A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s
二、多选题
9.如图为甲、乙两单摆的振动图象,则
A.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=2∶1
B.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=4∶1
C.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=4∶1
D.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=1∶4
10.如图所示,轻质弹簧下端挂重为的物体A时伸长了,再挂上重为的物体B时又伸长了,未超出弹簧弹性限度,现将A、B间的细线烧断,使A在竖直平面内振动(已知弹簧振子的周期),则( )
A.最大回复力为,振幅为
B.最大回复力为,振幅为
C.若烧断细线前只减小A的质量,则振动的振幅变小,周期不变
D.若烧断细线前只减小B的质量,则振动的振幅变小,周期不变
11.如图所示,虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象.已知甲、乙两个振子质量相等,则( )
A.甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cm
B.甲、乙两个振子的相位差总为π
C.前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值
D.第2秒末甲的速度最大,乙的加速度最大
12.一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点.时刻振子的位移;时刻;时刻.该振子的振幅和周期可能为( )
A.0.1 m, B.0.1 m, 8s C.0.2 m, D.0.2 m,8s
三、解答题
13.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)。
(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图丙所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图丁所示,则该单摆的振动周期为________。若保持悬点到小球顶点的绳长不
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