机械振动习题汇总(DOC 17页).doc

1、练习1 简谐运动一、选择题1.关于回复力，下列说法正确的是()A.回复力一定是物体受到的合外力B.回复力只能是弹簧的弹力提供C.回复力是根据力的作用效果命名的D.回复力总是指向平衡位置2.下列的运动属于简谐运动的是() A.活塞在气缸中的往复运动B.拍皮球时，皮球的上下往复运动C.音叉叉股的振动D.小球在左右对称的两个斜面上来回滚动3.一质点做简谐运动，当位移为正的最大值时，质点的()A.速度为正的最大值，加速度为零B.速度为负的最大值，加速度为零C.速度为零，加速度为正的最大值D.速度为零，加速度为负的最大值4.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

2、大，速度增大B.位移方向总和加速度方向相反，和速度方向相同C.物体的速度增大时，加速度一定减小D.物体向平衡位置运动时，速度方向和位移方向相同5.下表中给出的是做简谐运动物体的位移x或速度v与时刻的对应关系，T是振动的周期，则下列选项中正确的是()0T甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大A.若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB.若乙表示位移x，则丙表示相应的速度vC.若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD.若丁表示位移x，则甲表示相应的速度v6.关于简谐运动中的平衡位置，下列说法正确的是()A.平衡位置就是物体所受合外力

3、为零的位置 B.平衡位置就是加速度为零的位置C.平衡位置就是回复力为零的位置 D.平衡位置就是受力平衡的位置7.一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于平台上随台一起运动，当振动平台处于什么位置时，物体对台面的压力最大() A.振动平台在最高位置时B.振动平台向下振动经过平衡位置时C.振动平台在最低位置时D.振动平台向上运动经过平衡位置时8.简谐运动是下列哪一种运动()A.匀速直线运动B.匀加速运动C.匀变速运动D.变加速运动9.做简谐运动的物体每次经过同一位置时，一定相同的物理量是()A.速度B.位移C.回复力D.加速度10.对于弹簧振子，其回复力和位移的关系，在下图中正确的是()11.对简谐

4、运动的回复力F=-kx的理解，正确的是() A.k只表示弹簧的劲度系数 B.式中负号表示回复力总是负值C.位移x是相对平衡位置的位移 D.回复力只随位移变化，不随时间变化12.弹簧振子的质量是0.2kg，在水平方向做简谐运动，当它运动到平衡位置左侧x1=2cm的位置时，受到的回复力大小F1=4N，则当它运动到平衡位置右侧x2=4cm的位置时，它的加速度是()A.20m/s2，方向向左B20m/s2，方向向右C.40m/s2，方向向左D.40m/s2，方向向右二、计算题13.试证明:用轻弹簧悬挂一个振子，让它在竖直方向振动起来，在弹性限度内，振子是做简谐运动.(如图所示)练习2 振幅、周期和频率

5、一、选择题1.关于弹簧振子所处的位置和通过的路程，下列说法正确的是()A.运动一个周期后位置一定不变，通过的路程一定是振幅的4倍B.运动半个周期后位置一定不变，通过的路程一定是振幅的2倍C.运动周期后位置可能不变，路程不一定等于振幅D.运动一段后若位置不变，通过的路程一定是4A2.关于简谐运动的下述各物理量，说法正确的是()A.振幅是由平衡位置指向最大位移处的矢量B.周期和频率的乘积为一常量C.振幅越大，周期越长 D.振幅越小，频率越大3.关于振幅的各种说法正确的是()A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离B.振幅大小表示振动能量的大小C.振幅越大，振动周期越长 D.振幅增大，振动物体最大加速度

6、也增大4.一弹簧振子，使其离开平衡位置2cm，由静止开始释放，若t=0.1s时，第一次回到平衡位置，则下列说法中正确的是()A.振子的振动周期为0.4sB.1s内振子通过的路程是20cmC.t1=0.05s，与t2=0.15s时刻，振子速度相同，加速度相同D.t1=0.05s与t2=0.35s时刻，振子动量反向，弹簧长度相等5.在1min内，甲振动30次，乙振动75次，则()A.甲的周期为0.5s，乙的周期为0.8sB.甲的周期为2s，乙的周期为1.25sC.甲的频率为0.5Hz，乙的频率为1.25HzD甲的频率为2Hz，乙的频率为0.8Hz6.如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平

7、衡位置，A、B间的距离为20cm，由A运动到B的最短时间为1s，则下述说法正确的是()A.从0到A再到O振子完成一次全振动B.振子的周期是1s，振幅是20cmC.振子完成两次全振动所通过的路程是40cmD.从O开始经过2s时，振子对平衡位置的位移为零7.弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则()A.当振子再次与零时刻速度相同时，所用的时间一定是一个周期B.当振子再次经过A时，所用的时间一定是半个周期C.当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时，一定又到达位置AD.一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移。8.做简谐振动的弹簧振子，振子质量为m，最大速率为v，则下列说法中正确的是(

8、 )A.从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零B.从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是零到之间的某一个值C.从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力的冲量一定为零D.从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力的冲量大小可能是零到2mv之间的某一个值9.如图所示，振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动，从振子第一次到达P点时开始计时，则()A.振子第二次到达P的时间间隔为一个周期B.振子第三次到达P的时间间隔为一个周期C.振子第四次到达P的时间间隔为一个周期D.振子从A到B或从B到A的时间间隔为一个周期10.弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，从振子通过O点时开始

9、计时，振子第一次到达M点用了0.3s，又经过0.2s第二次通过M点，则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是()A.B.C.1.4sD.1.6s二、填空题11.做简谐运动的弹簧振子的振幅是A，最大加速度大小为a0，那么在位移处，振子的加速度a=_a0 三、计算题12.劲度系数k=40N/m的轻弹簧，一端拴在竖直墙上，另一端拴物体A，A的质量mA=0.2kg，在A的上表面放有质量mB=0.1kg的物体B，如图所示，已知水平地面光滑，A和B之间的最大静摩擦力Fm=02N，若要使A、B两物体一起做简谐运动，则振幅的最大值是多少?13.如图所示，质量为M的物块与直立于水平桌面上劲度系数为k的轻弹簧上端

10、相连，弹簧的下端固定在桌面上，质量为m的小物块放在大物块呈水平的上表面，现用力竖直下压m、M后由静止释放，则当弹簧的总压缩量至少达多少时，释放后可使m、M在某处分离?练习3 简谐运动的图象一、选择题1.如图所示的是某一质点做简谐运动的图象，下列说法中正确的是()A.质点开始是从平衡位置沿x轴正方向运动的B.2s末速度最大，沿x轴的负方向C.3s末加速度最大，沿x轴负方向D.质点在4s内的路程是零2.如图所示是某一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是()A.在第1s内，质点做加速运动B.在第2s内，质点做加速运动C.在第3s内，动能转化为势能D.在第4s内，动能转化为势能3.弹簧振子做简谐运动

11、，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知()A.t=1s时，速度值最大，方向为负，加速度为零B.t=2s时，速度值最大，方向为正，加速度最大C.t=3s时，速度值最大，方向为负，加速度为零D.t=4s时，速度值最大，方向为正，加速度最大4.在振动图象中(右图)，下列说法中正确的是()A.在2s末和4s末时刻，振子的速度相同B.在23末和6s末时刻，振子的速度相同C.在1s末和3s末时刻，振子的加速度相同D.在1s末和5s末时刻.振子的加速度相同5.在振动图象(右图)中，A、B对应的时刻，振子的()A.加速度不同B.位移不相同C.速度不相同D.回复力不相同6.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐

12、运动的图象，那么振动系统在()A.t3和t4具有相同的动能和动量B.t3和t5具有相同的动能和不同的动量C.t1和t4时刻具有相同的加速度D.t2和t5时刻振子所受的回复力大小之比为2:17.如图所示是甲、乙两个质量相等的振子分别做简谐运动的图象，那么()A.甲、乙两振子的振幅分别是2cm、1cmB.甲的振动频率比乙小C.前2s内甲、乙两振子加速度均为正D.第2s末甲的速度最大，乙的加速度最大8.如图所示，一轻质弹簧与质量为m的小球组成弹簧振子，小球沿竖直方向在A、B两点间做简谐运动，O为平衡位置振子的周期为T，某时刻振子正经过C点向上方运动，O与C间的距离为h，则从此时开始的半个周期的过程中

13、()A.重力做功为2mghB.重力的冲量为C.回复力的冲量为零D.回复力所做的功为零9.如图所示，在水平地面上，有两个质量分别为M和m的物块用一劲度系数为k的轻质弹簧相连，现用一个竖直向下的力F下压物块m，撤销F后，物块M恰好被提离地面，由此可知F的大小是()A.MgB.mgC.(M-m)gD.(M+m)g二、填空题10.卡车在行驶时，货物随车厢底板上下振动但不脱离底板设货物做简谐运动，以向上为正，其振动图象如图所示，在图中取a、b、c、d四个点对应的时刻中，在_ _点对应的时刻，货物对车厢底板的压力最大，在_点对应的时刻，货物对车厢底板的压力最小11.一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床

14、上后又被弹起到原高度，小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和de段为直线，则根据此图象可知:小孩和蹦床相接触的时间为_；加速度最大的时刻是_三、作图与计算12.甲、乙两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动的情况(1)甲开始观察时，振子正好通过平衡位置向下运动.已知经过1s后，振子第1次回到平衡位置，振子的振幅为5cm，设以竖直向上为位移的正方向，试在图(a)中画出甲观察到的弹簧振子的振动图象(横轴上每小格代表0.5s)。(2)乙在甲观察了3.5s后，开始观察并计时，试在图(b)中画出乙观察到的弹簧振子的振动图象。13.一个质点在平衡位置O点的附

15、近做简谐运动，它离开O点运动后经过3s时间第一次经过M点，再经过2s第二次经过M点该质点再经过_s第三次经过M点.若该质点由O点出发在20s内经过的路程是20cm，则质点做振动的振幅为_cm13. 如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2kg，在竖直向上拉力F的作用下由静止开始竖直向上做匀变速直线运动；一个装有指针的、振动频率为5Hz的电动音叉在玻璃板上画出如图所示的曲线，若量得OA=1cm，OB=4cm，OC=9cm.则外力F的大小为_N.(g=10m/s2)练习4 单摆一、选择题1.关于单摆，下列说法不正确的是()A.单摆的回复力是重力的分力 B.单摆的摆角小于5，可看作简谐振动C.单摆的

16、振幅不论多大，其周期均为 D.单摆的振动是变加速圆周运动2.将秒摆改为频率1Hz的摆，应采取()A.摆球质量为原来的B.振幅减小C.摆长变为原来的4倍D.摆长为原来的3.一个单摆从甲地到乙地，发现振动变快，为调整为原来的快慢，则()A.因为，应缩短摆长B.因为，应加长摆长C.因为，应缩短摆长D.因为，应加长摆长4.同一单摆放在甲地的振动频率为f1，放在乙地的振动频率为f2，那么甲、乙两地的重力加速度之比为()A.B.C.D.5.对于单摆振动过程，正确的是()A.摆球机械能守恒.因为合外力为零B.摆球经过最低点，动能最大，动量值最大C.摆球向最高点摆动时，动能转化为势能，且因为克服重力做功而机械

17、能减小D.摆球到最高点时，动能为零，势能最大6.一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的，在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的时间实际是()A.B.C.2hD.4h7.以平衡位置为坐标原点，单摆摆到平衡位置时，下列说法正确的是()A.摆球所受的合力为零B.摆球的速度为零C.摆球的回复力为零D.摆球的位移为零8.用空心铁球内部装水作摆球，若球的正下方有一小孔，水不断流出，从球内装满水到全部流出为止的过程中，其振动周期的大小是()A.不变B.变大C.先变大后变小D.先变小后变大9.A、B两个单摆，在同一地点A全振动N1次的时间内B恰好全振动了N2次

18、，那么A、B摆长之比为()A.B.C.D.二、填空题10.甲、乙两个单摆，甲的摆长为乙的4倍，甲摆的振幅是乙摆的3倍，甲摆球的质量是乙的2倍，那么甲摆动5次的时间里，乙摆动_次11.A、B两单摆.当A摆动20次，B摆动30次，已知A摆摆长比B摆摆长长40cm，则A、B两摆的摆长分别为_cm和_cm三、计算题12.如图所示，在O点悬有一细绳，绳上串有一个小球B，并能顺着绳子滑下来，在O点正下方有一半径为R的光滑圆弧，圆心位置恰好为O点，在圆弧轨道上接近O处有另一小球A，令A、B两球同时开始无初速度释放，若A球第一次到达平衡位置时正好能够和B碰上，则B球与绳之间的摩擦力与B球重力之比是多少?(计算

19、时2=10，g=9.8m/s2)11. 在测量某地的重力加速度时，用了一个摆长为2m的单摆测得100次全振动时间为284s.这个地方的重力加速度多大?若拿到月球(月球的重力加速度为1.6m/s2)上去，单摆的周期变为多大?14.如图所示在一个半径为R的光滑圆弧形轨道的圆心处有一个静止的小球A在轨道的边缘处有一个小球B设轨道长度远小于半径R，让A、B两球同时由静止开始运动，通过计算说明哪一个球先到达轨道的最低点 15.(地震仪水平摆的周期)图所示是一种记录地震装置的水平摆，摆球固定在边长为l、质量可忽略不计的等边三角形的顶点A上，它的对边BC跟竖直线成不大的夹角，摆球可绕固定轴BC摆动，求摆球微

20、小摆动时的周期。练习5 机械振动单元训练卷2. 选择题 1.关于回复力的说法，正确的是()A.回复力是指物体受到的指向平衡位置的力B.回复力是指物体受到的合力 C.回复力是从力的作用效果命名的，可以是重力、弹力或摩擦力，可以是几个力的合力D.回复力实质上是向心力2.关于弹簧振子的振动，下述说法中正确的是()A.周期与振幅有关，振幅越小，周期越长B.在任意内，弹力做功为零 C.在任意内，弹力的冲量总相等 D.在最大位移处，因为速度为零，所以处于平衡状态 3.下列情况中，哪些会使单摆周期变大()A.用一装沙的轻质漏斗做成单摆，在摆动过程中，沙从漏斗中慢慢漏出B.将摆的振幅增大C.将摆放在竖直向下的

21、电场中，且让摆球带负电D.将摆从北极移到赤道上 4.如图所示，地面上有一段光滑圆弧槽，其弧长10cm，半径为2m，在圆弧轨道的B点放有一质量为m1的光滑小球(可视为质点)，在圆弧的圆心O处放一静止小球m2，且m1不等于m2，今将它们同时无初速释放(C为圆弧的中心)，则()A.m1先到达C点B.m2先到达C点C.两者同时到达C点D.因它们质量不相等，无法判断谁先到达C点5.如图所示，质量为M的橡皮泥从一定高度自由下落，落到正下方被轻弹簧支起的木板上，并粘在木板上和木板一起做简谐振动木板质量为m，轻弹簧劲度系数为k，相碰前后弹簧压缩量变化为a，则()A.系统的振幅为 B.系统的振幅大于等C.木板下

22、压a距离的时间为 D.木板下压a距离的时间大于6.一个弹簧振子，在光滑水平面上做简谐运动，如图所示，当它从左向右恰好经过平衡位置时，与一个向左运动的钢球发生正碰，已知碰后钢球沿原路返回，并且振子和钢球不再发生第二次碰撞.则下面的情况中可能出现的是()A.振子继续作简谐振动，振幅和周期都不改变B.振子继续作简谐振动，振幅不变而周期改变C.振子继续作简谐振动，振幅改变而周期不变D.振子停止运动7.同一地点的甲、乙两单摆的振动图象如图所示，下列说法中正确的是()A.甲、乙两单摆的摆长相等B.甲单摆的机械能比乙摆小C.两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为D.两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为8.如图所示

23、.木块A在光滑水平面上做简谐振动，O为其平衡位置，C、D分别为振动中正、负最大位移处，则下述说法中正确的是()A.木块A在振动中通过OD之间的任一位置P点时，其加速度与位移都是相同的B.振动中通过OD之间的任一位置P点时，其动量与动能都是相同的C.当木块在C点时，有一个物体B由静止放在A上并与A粘在一起，则振动到右侧可以到D点D.当木块在O点时，有一物体B由静止放在A上并与A粘在一起，则振动到右侧可以到D点二、填空题9.一单摆，振动的周期T=2.0s，振幅为5.0cm，则此单摆振动过程中最大的切向加速度的大小为_10.如图所示，放在光滑水平面上的弹簧振子，由A、B两物体黏合组成，且，在P、Q间

24、振动，O为平衡位置，振动能量为E0，当振子向右运动到达平衡位置O点时，A、B两物体脱开，则脱开后振动能量为 ；当振动到最大位置Q处时，A、B两物体脱开，则脱开后振动能量为 。11.如图所示，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10s内完成20次全振动；若匀速转动摇把，当转速为_ _r/min时，弹簧振子的振幅最大；当播把转速为n=240r/min时，弹簧振子振动稳定后的振动周期为_ _s。12.任何物体都有一定的固有频率，如果把人作为一个整体来看，在水平方向的固有频率约为36Hz，竖直方向的固有频率约为4-8Hz.拖拉

25、机、风镐、风铲、铆钉机等操作在工作时将做_振动，这时若操作工的振动频率跟振源的频率_就会对操作工的健康造成伤害为了保障操作工的安全与健康，有关部门作出规定:用手操作的各类振动机械的频率必须大于20Hz，这是为了防止_所造成的危害。 13.某人从电视屏幕上观察到停泊在某星球上的宇宙飞船，看到飞船上的摆长为0.5m的单摆在30s内往复摆动15次，该星球表面上的重力加速度是_ _三、论述、计算题14.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的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA=1cm，OB=4cm，

26、OC=9cm.求外力的f大小(g=10m/s2)第五章参考答案练习1简谐运动答案一、选择题1.CD 2.C 3.D 4.C 5.AD 6.C 7.C 8.D9.BCD10.C 11.C 12.C二、计算题13.设振子的平衡位置为O，令向下为正方向，此时弹簧的形变为x0，根据胡克定律及平衡条件有mg-kx0=0.当振子向下偏离平衡位置x时，有F=mg-k(x+x0)整理可得F=-kx(紧扣简谐运动特征及对称性)故重物的振动满足简谐运动的条件练习2振幅、周期和频率答案一、选择题1.AC 2.B 3.AD 4.ABD 5.C 6.D 7.C8.AD 9.B 10.AC二、填空题11. 三、计算题12

27、.答案:选A、B为整体作为研究对象，则这一整体所受的回复力就是弹簧的弹力，由牛顿第二定律得，当x=A时，加速度达最大值am，对物体B，它作简谐运动的回复力由A物体给它的摩擦力提供，当位移x=A时，受到的回复力达最大值Fm，由牛顿第二定律得，所以，13.答案:练习3简谐运动的图象答案一、选择题1.B 2.BC 3.A4.BD 5.C 6.ABD 7.AD 8.ABD9.D二、填空题10. c _， a， 11. t5-t1；t3三、作图与计算12.答案:略13.答案:做出该质点做振动的图象如图所示，则M点的位置可能有两个，即如图所示的M1或M2若是位置M1，由图可知，T1=16s，质点第三次经过

28、M1时所需时间为第一次经过的时间再加一个周期，故t1=16s-2s=14s.质点在20s内(即个周期)的路程为20cm，故由5A1=20cm，得振幅A1=4cm.若是位置M2，由图可知.质点第三次经过M2时所需时间为第一次经过的时间减一个周期，故.质点在20s内(即个周期内)的路程为20cm.故由15A2=20cm，得振幅.综上所述，答案为:一组为t1=14s，A1=4cm；一组为14.答案:24N练习4单摆答案一、选择题1.C 2.D3.D 4.C 5.BD 6.C 7.CD 8.C 9.D二、填空题10.10 11.72_和_32_三、计算题12.1:5 139.79m/s2 7.02s1

29、4.A球15.答案:解法一:如图所示，过A点做BC的垂线，交BC于O点，OA即为等效摆长，为，摆球在平衡位置时，把摆球的重力G分解为与BC平行的分力G1和与BC垂直的分力G2，G2=mgsin其等效重力加速度g=gsin，故该摆做微小摆动时的周期为。解法二:若重力加速度不变时其等效摆长如图所示，同理可得练习5机械振动单元训练卷答案一、 选择题1.AC 2.B (点拨:根据简谐运动的对称性，在任意开始和终了时刻，振子所处的位置一定跟平衡位置对称或位于平衡位置、振子的速度大小一定相等，方向可能相同，也可能不同，则弹力做的功一定为零，弹力的冲量在02mv之间，振子不是处于平衡状态) 3.ACD (点

30、拨:分析各种情况摆长或等效重力加速度的变化即可判定) 4.B(点拨:m1作简谐运动，运动时间 m2做自由落体运动，运动时间.tt，选B) 5.BD 6.ACD(点拨:振子若以原速弹回，则振幅和周期均不变，若振子被弹回且速度大小改变，则振子的振幅改变，周期不变，若振子碰后停止运动，这也是可能的情况之一) 7.AD 8.AC二、填空题9.0.49m/s2 10.；.(点拨:振动的总能量为.在平衡位置O点脱开，振子A的能量.在最大位置Q处脱开，振动的能量仍为E0，因为此时B处于静止)11.120 ，0.25. 12.受迫，相等，共振. 13.4.93m/s2，该星球的振动周期为重力加速度三、论述、计算题14.答案:由匀变速直线运动规律，知S=aT2其中T为音叉周期的，由牛顿第二定律，知F-mg=ma联立解得F=mg+ma=24N17