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1、机械振动答案（1）选择题1解析：选D.|inao n如图所示，设质点在 A、B之间振动，0点是它的平衡位置，并设向右为正在质点由0向A运动过程中其位移为负值；而质点向左运动，速度也为负值.质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，但速度最大.振子通过平衡位置时，速度方向可正可负， 由F= kx知，x相同时F相同，再由F= ma知，a相同，但振子在该点的速度方向可能向 左也可能向右.2. 解析：选B.据简谐运动的特点可知，振动的物体在平衡位置时速度最大，振动物体的位 移为零，此时对应题图中的 t2时刻，B对.3. 解析：选 BD.质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同，与位移方
2、向相反，总是 指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反.4解析：选C.因为弹簧振子固有周期和频率与振幅大小无关，只由系统本身决定， 所以fi :f2= 1 : 1，选 C.5解析：选B.对于阻尼振动来说，机械能不断转化为内能，但总能量是守恒的.6. 解析：选B.因质点通过 A、B两点时速度相同，说明 A、B两点关于平衡位置对称，由时间的对称性可知，质点由 B到最大位移，与由 A到最大位移时间相等；即 ti= 0.5 s,则= tAB+ 2ti= 2 s，即T= 4 s，由过程的对称性可知：质点在这2 s内通过的路程恰为 2 A,即2A= 12 cm, A= 6
3、cm，故 B 正确.7.解析：选A两球释放后到槽最低点前的运动为简谐运动且为单摆模型.其周期T= 2 n两球周期相同，从释放到最低点O的时间t =扌相同，所以相遇在 O点，选项A正确.&解析：选C.从t = 0时经过t = 3：L时间，这段时间为弓T,经过3T摆球具有最大速度，2 讨 g443说明此时摆球在平衡位置，在给出的四个图象中，经过-T具有负向最大速度的只有 C图,选项C正确.9. 解析：选CD.单摆做简谐运动的周期 T= 2n、卩，与摆球的质量无关，因此两单摆周期相同.碰后经过2T都将回到最低点再次发生碰撞，下一次碰撞一定发生在平衡位置，不可 能在平衡位置左侧或右侧.故C D正确.1
4、0. 解析：选 D.通过调整发生器发出的声波就能使酒杯碎掉，是利用共振的原理，因此操 作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，故D选项正确.二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分.把答案填在题中横线上 ）11答案：（1） B （2）摆长的测量、漏斗重心的变化、液体痕迹偏粗、阻力变化4 n12 答案：(1)ABC (2) 98.50 B k计算题13. (10 分)解析：由题意知弹簧振子的周期T= 0.5 s ,振幅 A= 4X 10 m.kXmax kA2(1) 3maX=m m3 s 为6个周期，所以总路程为s= 6X 4x 4X 102 m= 0.96 m.答案：(
5、1)40 m/s (2)0.96 mL,地球的质量为 M则据万有引力定律可得地面的重力14. (10分)解析：设单摆的摆长为 加速度和高山上的重力加速度分别为：MMg= GR2, gh=据单摆的周期公式可知To= 2 ng，t=2ng由以上各式可求得h=(T 1)RIo答案：( 1)RI 015. (12分解析：球A运动的周期TA= 2 ng球B运动的周期Tb= 2n1/4=冗则该振动系统的周期1113 nT=尹+尹=2(Ta+ Tb) = 2 . g在每个周期 T内两球会发生两次碰撞，球A从最大位移处由静止开始释放后，经6T= 9 ng,发生12次碰t = TA/4.撞，且第12次碰撞后A球
6、又回到最大位置处所用时间为 所以从释放A到发生第12次碰撞所用时间为t = 6T t = 9 n22Tgl = 17n g= 2.17 n答案：Wg16. (12分解析：在力F作用下，玻璃板向上加速，图示 0C间曲线所反映出的是振动的音 叉振动位移随时间变化的规律， 其中直线0C代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，T 1而OA AB BC间对应的时间均为 0.5个周期，即t = = 2f = 0.1 s 故可利用匀加速直线 运动的规律一一连续相等时间内的位移差等于恒量来求加速度.设板竖直向上的加速度为a,则有：Sba Sa尸aT2Scb Sba= aT,其中 T= 2 s = 0.1
7、s 由牛顿第二定律得 F mg= ma 解可求得F= 24 N.答案：24 N机械振动（2）题号12345678910答案ACBADACBDACADD(T2-T1)R/T1机械振动（3）1【解析】如图所示，图线中a、b两处，物体处于同一位置，位移为负值，加速度一定相同，但速度方向分别为负、正，A错误，C正确物体的位移增大时，动能减少，势能增加，D错误单摆摆球在最低点时，处于平衡位置，回复力为零，但合外力不为零，B错误.【答案】 C2【解析】质量是惯性大小的量度，脱水桶转动过程中质量近似不变，惯性不变，脱水桶的转动频率与转速成正比，随着转动变慢，脱水桶的转动频率减小，因此，t时刻的转动频率不是最
8、大的，在t时刻脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等发生共振，故C项正确.【答案】C3【解析】摆球从A运动到B的过程中绳拉力不为零，时间也不为零，故冲量不为零，所以选项A错；由动能定理知选项 B对；摆球运动到B时重力的瞬时功率是 mgvcos90= 0, 所以选项C错；摆球从A运动到B的过程中，用时 T/4，所以重力的平均功率为2 2mv /2 2mv 十、“ +P= ，所以选项D错.T/4 T【答案】B4【解析】由振动图象可看出，在（*At和（T +At两时刻，振子的速度相同，加速度大小相等方向相反，相对平衡位置的位移大小相等方向相反，振动的能量相同，正确选项是D.【答案】D5【解析】据受迫振
9、动发生共振的条件可知甲的振幅较大，因为甲的固有频率接近驱动力的频率.做受迫振动物体的频率等于驱动力的频率，所以B选项正确.【答案】B6【解析】由题意知，在细线未断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动时的振幅是相等的，A、B错；两物体在平衡位置时的速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小，所以 C正确，D错误.【答案】 C7【答案】 C1 28【解析】根据题意，由能量守恒可知 2kx = mg（h + x）,其中k为弹簧劲度系数，h为物块下落处距 0点的高度，x为弹簧压缩量.当x = xo时，物
10、块速度为0，则kxo- mg = ma,kxo- mg a=m【答案】9【解析】xokxo- g= 2mg(h+ xo) - g= 2g土型-gg，故正确答案为 D. mmxo-由题中条件可得单摆的周期为T= 診=1.5s,由周期公式T= 2 n : g可得I=0.56m.【答案】 A10【解析】当摆球释放后，动能增大，势能减小，当运动至B点时动能最大，势能最小，然后继续摆动，动能减小，势能增大，到达C点后动能为零，势能最大，整个过程中摆球只有重力做功，摆球的机械能守恒，综上可知只有D项正确.【答案】 D机械振动（4）1解析：选A.周期与振幅无关，故 A正确.2解析：选C.由单摆周期公式T=
11、2 n 知周期只与l、g有关，与m和v无关，周期 不变频率不变.又因为没改变质量前， 设单摆最低点与最高点高度差为 h,最低点速度为v, mgh= 2-mv2.质量改变后：4mgh = 2 4m宅）2，可知hz h,振幅改变故选 C.3解析：选D.此摆为复合摆，周期等于摆长为L的半个周期与摆长为L的半个周期之和， 故D正确.4解析：选B.由简谐运动的对称性可知，tob= 0.1 s, tbc= 0.1 s,故寸=0.2 s,解得T = 0.81s, f = t = 1.25 Hz，选项 B 正确.5解析：选D.当单摆A振动起来后，单摆 B、C做受迫振动，做受迫振动的物体的周期 （或频率）等于驱
12、动力的周期（或频率）,选项A错误而D正确；当物体的固有频率等于驱动力 的频率时，发生共振现象，选项 C正确而B错误.6解析：选BD.速度越来越大，说明振子正在向平衡位置运动，位移变小，A错B对；速度与位移反向，C错D对.7解析：选AD. P、N两点表示摆球的位移大小相等，所以重力势能相等，A对；P点的速度大，所以动能大，故B、C错D对.8解析：选BD.受迫振动的频率总等于驱动力的频率，D正确；驱动力频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大，B正确.9解析：选B.读图可知，该简谐运动的周期为 4 s,频率为0.25 Hz，在10 s内质点经过 的路程是2.5X 4A = 20 cm.第4 s末的速度最大.在t= 1 s和t = 3 s两时刻，质点位移大小相 等、方向相反.
