机械振动知识点复习

机械振动知识点复习一、简谐运动的证明依据F=-kx二、回复力始终指向平衡位置，但不一定是物体受的合力。三、弹簧振子在一个周期里的物理量变化FVAX例1．简谐运动是()A．匀变速运动B．匀速直线运动C．非匀变速运动D．匀加速直线运动练习1：如图所示是一弹性小球被水平抛出，在两个互相平行的竖直平面间运动的轨迹，则小球落在地面之前的运动()A．是机械振动，但不是简谐运动B．是简谐运动，但不是机械振动C．是简谐运动，同时也是机械振动D．不是简谐运动，也不是机械振动例2：如图所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析正确的是()A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力练习2：如图所示，质量为m的物体A放在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动．设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于()A.kxB.mMkxC.mm＋MkxD．0例3：如图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，设向右为正方向，振子在B、C之间振动时()A．B→O位移为负，速度为正B．O→C位移为正，加速度为正C．C→O位移为负，加速度为正D．O→B位移为负，速度为正练习3．弹簧振子做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是()A．振子在M、N两点受回复力相同B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C．振子在M、N两点速度大小相等D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动练习4：如图1－1－10所示，光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k.开始时，振子被拉到平衡位置O的右侧A处，此时拉力大小为F，然后轻轻释放振子，振子从初速度为零的状态开始向左运动，经过时间t后第一次达到平衡位置O处，此时振子的速度为v，则在这个过程中振子的平均速度为()A．0B．v/2C．F/(kt)D．不为零的某值，但由题设条件无法求出练习5、如图所示，一轻质弹簧下面悬挂一物块组成一个沿竖直方向振动的弹簧振子，弹簧的上端固定于天花板上，当物块处于静止状态时，取它的重力势能为零，现将该物块向下拉一小段距离放手，此后振子在平衡位置上下做简谐运动，不计空气阻力，则()A．振子速度最大时，振动系统的势能为零B．振子速度最大时，物块的重力势能与弹簧的弹性势能相等C．振子经过平衡位置时，振动系统的重力势能最小D．振子在振动过程中，振动系统的机械能守恒练习6、如图1－1－13所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20cm，振子由A到B的时间为0.1s，则下列说法中正确的是()A．振子在A、B两点时，弹簧弹力大小相等B．振子由A到O的时间比振子由O到B的时间短C．振子完成一次全振动通过的路程为20cmD．若使振子在AB＝10cm间振动，则振子由A到B的时间仍为0.1s11、如图所示，一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10cm的A、B两点，历时0.5s，过B点后再经过t＝0.5s质点以方向相反、大小相等的速度再次通过B点，求质点从离开O到再次回到O点的时间．12、如图1－1－16所示，一轻弹簧上端系于天花板上，下端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k.将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手，则(1)小球从开始运动到最低点下降的高度为多少？(2)小球运动到最低点时的加速度大小为多少？四、描述振动的物理量1、振幅：_____________________2、周期与频率_____________________________________3、简谐运动的图像：_______________________________一、图像类问题1．如图1－2－9为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图象，以下说法中正确的是()A．甲、乙的振幅各为20cm和1cmB．甲比乙振动的快C．0～2s内，甲、乙的加速度均为正值D．t＝2s时，甲的速度和乙的速度都达到各自的最大值2、一质点做简谐运动的图象如图1－2－10所示，则该质点()A．在0.015s时，速度和加速度都为－x方向B．在0.01至0.03s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小C．在第八个0.01s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大D．在每个1s内，回复力的瞬时功率有50次为零3、如图所示为一简谐运动的振动图象，在0～0.8s时间内，下列说法正确的是()A．质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度B．质点在0.2s时刻具有负向最大加速度C．0至0.4s质点加速度始终指向－x方向不变D．在0.2s至0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同4．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点．下图上的a、b、c、d为四个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．下图给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是()A．若规定状态a时t＝0，则图象为①B．若规定状态b时t＝0，则图象为②C．若规定状态c时t＝0，则图象为③D．若规定状态d时t＝0，，则图象为④5．如图所示为一简谐运动的振动图象，在0～0.8s时间内，下列说法正确的是()A．质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度B．质点在0.2s时刻具有负向最大加速度C．0至0.4s质点加速度始终指向－x方向不变D．在0.2s至0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同6．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T.以竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图象如图1－2－14所示，则()A．t＝14T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝12T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝34T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝34T时，货物对车厢底板的压力最小二、振幅及一个周期的计算1．周期为2s的简谐运动，振子在半分钟内通过的路程是60cm，则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为()A．15次；2cmB．30次；1cmC．15次；1cmD．60次；2cm2、物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin(100t＋π2)m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin(100t＋π6)m.比较A、B的运动()A．振幅是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10mB．周期是标量，A、B周期相等为100sC．A、B振动的频率为50HzD．A与B的相位差为π33、一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10cm的A、B两点，历时0.5s．过B点后再经过t＝0.5s，质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是()A．0.5sB．1.0sC．2.0sD．4.0s4．把一弹簧振子的弹簧拉长一些，然后由静止释放，经0.5s，振子经过平衡位置，则此弹簧振子的周期可能为()A．1sB．0.8sC．0.55sD．0.4s5．一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程x＝Asin(ωt＋φ)．6、图表示一质点做简谐运动的图象．(1)求振幅、周期和频率；(2)何时速度最大？(3)t＝2.2s时，速度方向如何？三、单摆1、定义：____________________________2、单摆的周期：_____________________3、单摆的应用：______________________1．一个单摆的摆球运动到最大位移处时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是()A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大2．如图中两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后放手，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动．以mA、mB分别表示摆球A、B的质量，则()A．如果mAmB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B．如果mAmB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C．无论mA∶mB是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D．无论mA∶mB是多少，下一次碰撞都只能在平衡位置左侧3．如图所示，A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置．虚线为过悬点的竖直线．以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中()A．位于B处时动能最大B．位于A处时势能最大C．在位置A的势能大于在位置B的动能D．在位置B的机械能大于在位置A的机械能4．将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A．摆线碰到障碍物前后的周期之比为3∶2B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶2C．摆球经过最低点时，线速度变小，半径减小，摆线张力变大D．摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变5．用单摆测重力加速度时，若测得的数值大于当地公认的数值，则引起这一误差的原因可能是()A．把摆线长当作摆长B．把摆线长与球的半径之和作摆长C．振动次数计多了D．振动次数计少了6．一只钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是()A．g甲g乙，将摆长适当增长B．g甲g乙，将摆长适当缩短C．g甲g乙，将摆长适当增长D．g甲g乙，将摆长适当缩短7．如图所示为两个单摆的振动图象，从图象中可以知道它们的()A．摆球质量相等B．振幅相等C．摆长相等D．摆球同时改变速度方向8．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成了6次全振动，两摆的摆长之差为1.6m，则两单摆摆长la与lb分别为()A．la＝2.5m，lb＝0.9mB．la＝0.9m，lb＝2.5mC．la＝2.4m，lb＝4.0mD．la＝4.0m，lb＝2.4m9．如图所示MN为半径较大的光滑圆弧的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一个小球B放在离最低点C很近的D处，今使两小球同时释放，则()A．A球先到达C点B．B球先到达C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪个球先到达C点五、阻尼振动和受迫振动1、阻尼振动的定义：__________________________________________2、受迫振动的定义：__________________________________________1．做受迫振动的物体达到稳定状态时()A．一定作简谐运动B．一定按物体的固有的频率振动C．一定发生共振D．是否发生共振取决于驱动力的频率是否等于物体的固有频率2．下列说法中正确的是()A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅有关B．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率有关C．某物体发生振动时的频率就是其自由振动的频率D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动3．弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小，这是由于()A．振子开始振动时振幅太小B．在振动过程中要不断克服外界阻力做功，消耗能量C．动能和势能相互转化D．振子的质量太小4．下列振动，属于受迫振动的是()A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动5、一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越强烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是()①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率A