教科版高中物理选择性必修第一册章末综合测评(2)机械振动含答案

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章末综合测评(二)　机械振动1．下列属于机械振动的是(　　)①乒乓球在地面上的来回上下运动　②弹簧振子在竖直方向的上下运动　③秋千在空中来回的运动　④竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动A．①② B．②③ C．③④ D．①②③④2．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(　　)A．位移 B．速度C．加速度 D．回复力3．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4．一根弹簧原长为l0，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(　　)A．eq \f(Ag,l0) B．eq \f(Ag,x) C．eq \f(xg,l0) D．eq \f(l0g,A)5.如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x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—时间图像如图乙所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则(　　)甲　　　 乙A．t1时刻钢球处于超重状态B．t2时刻钢球的速度方向向上C．t1～t2时间内钢球的动能逐渐增大D．t1～t2时间内钢球的机械能逐渐减小6.(2022·四川成都高二阶段练习)一个打磨得很光滑的凹镜，其曲面半径远大于曲面长度，将镜面水平放置，如图所示。现让一个小球(小球可视为质点)从镜边缘静止释放，小球在镜面上将作往复运动，以下说法中正确的是(　　)A．小球质量越大，往复运动的周期越长B．释放点离最低点距离越大，周期越短C．凹镜曲面半径越大，周期越长D．周期应由小球质量、释放点离平衡位置的距离，以及曲面半径共同决定7．在实验室做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只酒杯，听到清脆声音，测得这个声波的频率为500 Hz。将这只酒杯放在两个大功率的声波发生器之间，操作人员调整声波发生器，用发出的声波把酒杯震碎了，下列关于操作人员进行的操作的说法正确的是 (　　)A．一定是把声波发生器的功率调到很大B．可能是声波发生器发出了频率很高的超声波C．一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D．可能只是将声波发生器发出的声波频率调到了500 Hz8.如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是 (　　)A．两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ＝2∶5B．两个单摆的摆长之比lⅠ∶lⅡ＝4∶25C．图线Ⅱ对应单摆摆长约为1 mD．若两条图线分别对应同一单摆在月球上和地球上的受迫振动，则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线9．在利用沙摆描绘振动图像的实验中，将细沙倒在漏斗中，在细沙漏出的同时，让沙摆摆动起来，一段时间后，形成的长条形沙堆如图甲所示：两边高且粗，中间低且细。(1)如果在沙摆摆动的同时匀速拉动下方纸板(纸板上的虚线O1O2位于沙摆静止时的正下方)，则一段时间后，形成如图乙所示的曲线沙堆。分析可知，曲线沙堆在与虚线O1O2垂直距离________(选填“近”或“远”)的位置低且细。甲　　 　　乙　　　 　丙(2)图丙为图乙中纸板上曲线沙堆的俯视图，沿沙摆振动方向建立x轴，沿O1O2方向建立t轴，就可利用沙堆曲线得到沙摆的振动图像。请说明为什么要匀速拉动下方纸板：_____________________________________________。10.(2022·四川省蓬安中学高二阶段练习)如图所示，一个轻质弹簧与一个质量为m＝0.2 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝500 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向左压缩0.2 m到B点，此时外力对弹簧振子做功为10 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：(1)振子在A点的位移大小。(2)振子在A点的加速度大小。(3)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？1．(多选)一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图像如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法正确的是(　　)A．质点做简谐运动的方程为x＝Asineq \f(π,4)tB．质点在位置b与位置d时速度大小相同，方向不同C．质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等D．质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等2．(多选)做简谐运动的弹簧振子，质量为m，最大速率为v，则下列说法正确的是(　　)A．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零B．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是零到eq \f(1,2)mv2之间的某一个值，不包括零C．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量一定为零D．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量的大小可能是零到2v之间的某一个值，不包括零3．(2022·浙江6月选考)如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从杆中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则(　　)A．小球做简谐运动B．小球动能的变化周期为eq \f(T,2)C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为TD．小球的初速度为eq \f(v,2)时，其运动周期为2T4．(多选)如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一小球(小球可以看成质点)。在O点正下方，距O点eq \f(3l,4)处的P点固定一个小钉子。现将小球拉到点A处，轻绳被拉直，然后由静止释放小球。点B是小球运动的最低位置，点C(图中未标出)是小球能够到达的左侧最高位置。已知点A与点B之间的高度差为h，h≪l。A、B、P、O在同一竖直平面内，当地的重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)A．点C与点B高度差小于hB．点C与点B高度差等于hC．小球摆动的周期等于eq \f(3π,2)eq \r(\f(l,g))D．小球摆动的周期等于eq \f(3π,4)eq \r(\f(l,g))5．某同学用单摆测重力加速度，实验装置如图甲所示。甲　　　　　　　　　　　　乙　　(1)实验前测出单摆的摆长为L，实验时，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动，在摆球经过________位置时开始计时，记录n次全振动的时间为t，则当地的重力加速度为g＝________(用测得的物理量符号表示)。(2)多次改变摆长，重复实验，测出每次实验的摆长L及小球摆动的周期T，作出L-T2图像，如图乙所示，根据图像求得当地的重力加速度g＝________m/s2(结果保留三位有效数字)。6．如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T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，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，球将做阻尼振动。现使圆盘以不同的频率振动，测得共振曲线如图乙所示。(取g＝9.86 m/s2，π＝3.14)(1)当圆盘以0.4 s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？(2)若一个单摆的摆动周期与球做阻尼振动的周期相同，该单摆的摆长约为多少？(结果保留三位有效数字)甲　　　　　　　　　　　　乙　　　7．如图所示，一质量为m的小钢珠，用长为l的细丝线挂在水平天花板上(l远大于小钢球的半径)，初始时，摆线和竖直方向的夹角为θ(θ<5°)。释放小球后，求：(不计空气阻力)(1)小球摆到最低点所用的时间；(2)小球在最低点受到的拉力。8．如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m＝1 kg的小球，小球静止时弹簧伸长量为10 cm。现使小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最低点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2。(1)写出小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式；(2)求出小球在0～12.9 s内运动的总路程和t＝12.9 s时刻的位置；(3)小球运动到最高点时加速度的大小。甲　　　 　　　　乙