第11章机械振动单元综合试题及答案2

第11章机械振动单元综合试题及答案2

1 第十一章 《机械振动》综合测试 1、 关于简谐运动，下列说尖中正确的是（ ）。 A．位移减小时，加速度减小，速度增大。 B．位移放向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同。 C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度哏位移方向相反，背向平衡位置时，速度哏位移 方向相同。 D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟 速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟 速 度方向相反。 2、 某一弹簧振子做简谐运动，在图的四幅图象中，正确反映加速度 a 与位移 x 的关系的是 （ ） 3、 如图所示的演示装置,一根张紧的水平绳上挂着五个单摆,其中 A. E 摆长相同,先使 A 摆摆 动,其余各摆也摆动起来,稳定时可以发现( ) A．各摆摆动的周期均与 A 摆相同 B． B 摆摆运动的周期最短 C．C 摆摆动的周期最长 D． C 摆振幅最大 4、荡秋千是我国民间广为流传的健身运动， 关于荡秋千的科学原理，下列说法中正确的（ ）。 A． 人应始终按照秋千摆动的节奏前后蹬板，这样才能越荡越高。荡秋千的过程是将人体内 储存的营养物质的化学能转化为机械能的过程 B．人和秋千属同一振动系统，人与秋千的相互作用力总是大小相等，方向相反，对系统做 功之和为零，只有在与秋千的固有周期相同的外力作用下才能越荡越高 C．秋千的运动是受迫振动，因此人用力的频率应保持和秋千的固有频率相同，秋千向下运 动埋双脚向下用力，当秋千向上运动时双脚向上用力，这样才能越荡越高。荡秋千的过 程是将人体仙储存的营养物质的化学 能转化为机械能和内能的过程。 D． 秋千的运动是受迫振动，当秋千在最高点时，人应站直身体，每当秋千向下运动时，先 下蹲，系统势能向动能转化，在秋千通过最低点后逐渐用力站起，当到达最高点时身体 恢复直立。。。。如此循环，系统的机械能不断增大，秋千才能越荡越高。 0 x a A 0 x a B 0 x a C 0 x a D E D C A B 2 5、惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器,叫摆钟,摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重 锤的势能提供，运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使 摆上的圆盘沿摆杆上 下移动,如图所示,以下说法正确的是( )。 A．当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置 B．摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移 C．由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆上移 D．把摆钟从福建移到北京应使 圆盘沿摆杆上移 6、如图所示，轻质弹簧下挂重为 300N 的物体 A，伸长了 3cm，再挂上重为 200N 的物体 B 时又伸长了 2cm，弹簧均在弹性限度内若将连接 A、B 两物体的细绳烧断，使 A 在竖直面内 做简谐运动，下列说法中正确的是（ ）。 A．最大回复办为 300N B．最大回复力为 200N C．振幅为 5cm D．振幅为 2cm 7、如图 1 所示一砝码和一累弹簧构成弹簧振子，此装置可用于研究 该 弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。 把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速 转动的速度就可以改变驱动力的周 期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图象如图 2 所示， 当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象 3 所示， 若用 T0 表示弹簧振子的固有周期， T 表示驱动力的周期，y 表示受迫振 圆盘 摆杆 螺母 A B 图 1 1 2 3 4 5 6 7 80 y/cm t/s 4 -4 图 2 2 4 6 8 10 12 14 160 y/cm t/s 4 -4 图 3 3 动达到稳定后砝码振动的振幅。 则：( )。 A．由图象可知 T0=4s B. 由图象可知 T0=8s C．当 T 在 4s 附近时,y 显著增大, 当 T 比 4s 小得多或大得多时,y 很小 D． 当 T 在 8s 附近时,y 显著增大, 当 T 比 8s 小得多或大得多时,y 很小 8、如图，两长方体木块 A 和 B 叠入在光滑水平面上，质量分别为 m 和 M，A 与 B 之间的最 大静摩擦力为 f，B 与劲度系数为 k 的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使 A 和 B 在振动 过程中不发生相对滑动，则（ ）。 A．它们的最大加速度不能大于 f/m B．它们的最大加速度不能大于 f/M C．它们的振幅不能大于 fkM mM  D．它们的振幅不能大于 fkm mM  9、一单摆做小角摆动，其振动图象如图所示，以下说法中正确的是（ ）。 A．t1 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小 B．t2 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 C．t3 时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大 D．t4 时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大 10、有一单摆,在山脚下测得周期为 T1，移到山顶 测得周期为 T2，设地球半径为 R，则山的高度为 。 11、已知摆钟的机械结构相同，摆钟摆锤的运动可近似看成简谐运动，如果摆长为 L1 的摆 钟在一段时间里快了 n min，另一摆长为 L2 的摆钟在同样的一段时间里慢了 n min，则准确 钟的摆长 L 为多少? 解:设 L1 L2 摆的周期分别为 T1 T2, 准确钟的摆长为 L,周期为 T, 则有 n TT t T 11  …………(1) n TT t T  22 ……………..(2) A B t1 t2 t3 t4 t/s x 0 4 又因为有: g LT g LT g LT 2 2 1 1 2 2 ,2       …………(3)(4)(5) 解方程(!) –(5)得: 2121 21 2 4 LLLL LLL   12、如图所示，一个半径 R 很大的光滑弧形小槽,在槽的最低点的正上方高 h 处放置一个小 球 A,当 A 自由落下时,另一个小球 B 正从槽边由静止释放,为使 A 球在达到小槽 O 点之前能够 与 B 球相碰,高度 h 应满足什么条件? 答案: Rnh 2 2 )12(8   13.北京的重力加速度 g1=9.812m/s2,南京的重力加速度为 g2=9.795m/s2,在北京准确的摆钟,如 果放在南京,钟走快还是走慢,一昼夜差多少,要使期准确,应如何调整摆长 (提示:不管钟走得准还是不准,摆做一次全振动,指示针在表盘上走的格数,即指示针指示的 时间都是相同的) 解: n TT t T 122  所以一昼夜慢了 sg gtT Tn 88.74360024)1()1( 1 2 2 1  A B O h 5 11、 2121 21 2 4 LLLL LLL   12、 Rnh 2 2 )12(8   13 、 sg gtT Tn 88.74360024)1()1( 1 2 2 1  题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 AC B A D AC BD AC AD D (T2-T1)R/T1