机械振动习题及答案

一．选择题（共10个小题，每题4分，共40分。在下列各题中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，漏选的得2分，错选、不选的得0分）1.关于简谐振动的加速度，下列说法正确的是（）A.大小与位移成正比，方向一周期变化一次B.大小不变，方向始终指向平衡位置C.大小与位移成正比，方向始终指向平衡位置D.大小变化是均匀的，方向一周期变化一次2.一单摆摆长为l，若将摆长增加1m，则周期变为原来的1.5倍，可以肯定l长为（）A.2mB.1.5mC.0.8mD.0.5m3.甲、乙两个单摆的摆长相等，将两上摆的摆球由平衡位置拉起，使摆角θ乙＞θ甲＜5°，由静止开始释放，则（）A.甲先摆到平衡位置B.乙先摆到平衡位置C.甲、乙两摆同时到达平衡位置D.无法判断4.对单摆的振动，以下说法中正确的是（）A.单摆摆动时，摆球受到的向心力大小处处相等B.单摆运动的回复力是摆球所受合力C.摆球经过平衡位置时所受回复力为零D.摆球经过平衡位置时所受合外力为零5.如图5-27是某振子作简谐振动的图象，以下说法中正确的是（）A.因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹B.由图象可以直观地看出周期、振幅，还能知道速度、加速度、回复力及能量随时间的变化情况C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D.振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图5-276.A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为3f的策动力作用下作受迫振动，则（）A.振子A的振幅较大，振动频率为fB.振子B的振幅较大，振动频率为3fC.振子A的振幅较大，振动频率为3fD.振子B的振幅较大，振动频率为4f7.如图5-28所示为质点作简谐振动的图象，从图象可看出（）A.质点振动的频率为2.5HzB.质点振动的振幅为4cmC.t1时刻质点的加速度方向沿x轴正方向D.t1时刻质点的速度方向沿x轴正方向8.图5-29为一物体作简谐振动的图象，根据图象判定下列哪个时刻物体的加速度为零，而速度最大，方向沿x轴反方向（）A.1s末B.2s末C.3s末D.4s末图5-28图5-299.如图5-30所示，一根水平细钢丝两边固定，它下面悬挂三个摆长为lA=1.00m，lB=0.50m，lC=0.25m的单摆，三个摆球相同，现用周期变化的外力作用于细钢丝上，下述判断正确的是（）A.外力的频率为0.5Hz时，B球振幅最大B.外力的频率为1Hz时，A球振幅最大C.外力的频率为1Hz时，C球振幅最大D.外力的频率为2Hz时，A球振幅最大图5-3010.以下振动现象中表现为共振现象的是（）A.钱塘江大桥上正通过一列火车时的振动B.挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，结果水桶中的水溢出C.工厂中机器开动引起厂房的振动D.快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动二．填空题（每空5分，共30分）11．如图所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f．如果偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动，则当ω=_____时振动最为剧烈，这个现象称为_____．12．在“用单摆测重力加速度”的实验中，可供选择的器材是A、20cm长细线B、1m长细线C、1m长粗线D、小铁球(带小孔)E、塑料球(带小孔)F、毫米刻度尺G、厘米刻度尺H、秒表I、时钟J、铁架台K、游标卡尺。为了较精确地测量重力加速度g值，应选用的器材编号是___________。13．在“单摆测重力加速度”的实验中，如果摆球质量不均匀，按照正常的方法进行实验，会给测量结果造成误差。一个同学设计了一个巧妙的方法，可以避免上述误差，实验分两次进行，第一次测得悬线长为L1，测得振动周期为T1；第二次只改变悬线长为L2，并测得此时单摆的振动周期为T2，根据测量数据导出重力加速度的表达式为___________。14．在利用单摆测重力加速度的实验中，某同学通过反复实验，得到了摆长和周期的一组数据L1、T1；L2、T2┅且画出T2L图线。量得图线与L轴夹角为θ，则重力加速度g值=_______。15．如图5-37所示，摆长为L的单摆，原来的周期为T。现在在悬点O的正下方A点固定一颗钉子，使OA=L/3，令单摆由平衡位置向左摆动时以A为悬点作简谐振动，则这个摆完成一次全振动所需的时间是。图5-37三．计算题（每题15分，共30分。要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有结果没有文字说明和演算步骤的不能得分）16．一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，当质点从O点向某一侧运动时，经过3s第一次经过某点M，再向前运动，又经过2s它第二次经过M点，求该质点再经过多长时间将第三次经过M点？17．如图示，质量为m的砝码A放置在质量为M的滑块B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上作简谐运动，弹簧的劲度系数为k，砝码与滑块之间的动摩擦因数为，要使砝码与滑块在振动过程中不发生相对运动，问最大振幅等于多少？θLT2OAB答案一．选择题（共10个小题，每题4分，共40分。在下列各题中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，漏选的得2分，错选、不选的得0分）题号12345678910答案CCCCBBACACB二．填空题（每空5分，共30分）11．2πf，共振现象第一课件网12．BDFHJK13．4π2(L1-L2)/(T12-T22)14．4π2cotθ15．T663三．计算题（每题15分，共30分。要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有结果没有文字说明和演算步骤的不能得分）16.（15分）14秒或10/3秒17.（15分）μ(m+M)g/k