机械振动和机械波单元测试

-1-机械振动和机械波单元测试本卷共计100分，时间50分钟。姓名学号一、选择题(本题每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)1、物体做简谐运动时，下列判断中正确的是A．在平衡位置加速度最大B．在平衡位置速度最大C．在运动路径两端加速度最大D．在运动路径两端加速度最小2、两个振动情况完全相同的波源发出的波都传到P点，而P点振动总是加强的，则P点到两个波源的距离之差必为：A.半波长的奇数倍B.半波长的整数倍C.波长的奇数倍D.波长的整数倍3、图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点刚开始的振动方向是A向左B向右C向上D向下4、一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为A．1︰2，1︰2B．1︰1，1︰1C．1︰1，1︰2D．1︰2，1︰15、如图所示，在质量为M的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m(Mm)的A、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动，当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为A．MgB．(M-m)gC．(M+m)gD．(M+2m)g6、在光滑的水平面上，做简谐振动的弹簧振子，其振子的质量为m，振动过程中的最大速率为V，从某一时刻算起，在半个周期内A．弹力所做的功一定为零；B．弹力做功可能是零到12mv2之间的某一个值；C．弹力的冲量一定为零；D．弹簧和振子系统的机械能和动量都守恒7、下列情况下会使单摆的振动周期变大的是A．将摆的振幅减为原来的一半B．将摆从高山移到平地上C．将摆从北极移向赤道D．用一个装满沙的漏斗和一根较长的细线做成一个单摆，摆动中沙慢慢从漏斗中漏出时8、一列简谐横波沿x轴传播，t=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；t=0.02s时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知：A．此波的传播速度为25m/sB．此波沿x轴负方向传播C．从t=0时起，经过0.04s，质点A运动的路程是20cmD．t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向ABy/cm10-10ABx/m··O-2-9、一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在如图所示的平面内摆动，某一瞬时出现如图中所示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是A.车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止B.车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动C.车厢做匀加速直线运动，M静止，N在摆动D.车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止10、把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周给筛子一个策动力，这就做成了一个共振筛。筛子在自由振动时，每次全振动用时2s，在某电压下电动偏心轮转速是60r/min，已知如果增大电压可使偏心轮转速提高，增加筛子质量可以增大筛子的固有周期。那么，要使筛子的振幅达到最大，下列做法中哪个一定能够达到？A．提高输入电压，同时增加筛子质量B．提高输入电压，同时减小筛子质量C．降低输入电压，同时减小筛子质量D．降低输入电压，同时增加筛子质量请将选择题答案填入下表二、非选择题11、（9分,每空1分，作图3分）如图所示为从波源O发出的且恰好传播到质点D的波形图，若波速为320m/s，则质点振动的频率是______，若此时P质点的位移是4cm，再经过8001s，P质点位移是_____，它通过的路程是______，波源O开始时刻是沿y轴_______方向振动的，质点B已振动了________周期，经过0.7s，简谐波将向右传播______m，画出此时刻前4T时的波形图（在题图中画）。12、(16分)(1)某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线长97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，如图所示，则①该摆摆长为______cm，秒表所示读数为____s②如果他测得的g值偏小，可能的原因是_____A．测摆线长时，摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地悬挂，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将49次全振动记为50次③为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，如图所示，再以l为横坐标，2T为纵坐标，将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率为k，则重题号12345678910答案Ol2T·····筛子偏心轮x/my/cm00.40.81.2-554PBCD101023456789012910-3-力加速度g=___________。(用k表示)（2）在用单摆测量重力加速度时，所用的摆球质量分布不均匀，不能用摆线长加球半径得到单摆的摆长，某同学设计了了个巧妙的方法解决了这个问题，具体做法如下：第一次他量得从悬点到摆球顶部处的摆线长为1l，测得振动的周期为T1，第二次改变摆长后，他量得悬点到摆球顶部距离为2l，测得周期为T2，由此他计算出了当地的重力加速度g，试分析计算该同学是怎样计算的。13、(10分)有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度。已知单摆在海平面处的周期为T1，当气球停在某一高度时，测得该单摆的周期为T2，已知地球半径为R0，则该山峰的高度为多少？14、(10分)在一列沿水平直线传播的简谐横波上，有平衡位置相距0.4m的B、C两质点，t1=0时B、C两质点的位移均为正的最大值，而且B、C之间有一个波谷。当t2=0.1s时，B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置，并且这时B、C间呈现一个波峰和一个波谷，波谷离B点为波长的1/4，试求：(1)该简波横波的周期、波速各为多少？(2)若波速为27m/s，则t3=3s时质点C的振动方向怎样？-4-15、(15分)将图甲的演示简谐振动图象的沙摆实验稍做变更：拉动木板，使木板沿直线oo'做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出图乙所示曲线，A、B、C、D、E均为OO'轴上的点，测出AB=s1，BC=s2，摆长为L（可视作不变），摆角小于5，已知木板的质量为m，不计木板与水平面间的摩擦，试求：(1)漏摆摆动的周期是多少？(2)拉动木板运动的加速度是多少？(3)拉动木板的水平拉力大小为多大？16、(附加题)如图所示，一个小弹丸水平射入一个原来静止的单摆摆球内并留在里面，结果单摆摆动起来，已知单摆的摆动是简谐运动，且单摆的振动图象如图所示，已知摆球的质量是弹丸的质量的5倍，求小弹丸射入摆球前的速度的大小。v0x/cmt/s08410-10ABCDE-5-参考答案：1．BC2．D3．C4．C5．A6．A7．C8．ABC9．ABC10．C11．400Hz-4cm10cm正0.5个224m12．(1)98.5099.8B24(2)2221212)(4TTll13．h=(T2-T1)R0/T114．(1)波向右传播时T=sn30404,v=(4n+3)m/s;波向左传播时T=sn10404,v=(4n+1)m/s;(2)C点在负向最大位移处15．(1)T=gL2(2)a=gLss212(3)F=Lmss212)(16．V0=sm/10103