PAGEPAGE1專題練習(xí)(三十五)機(jī)械振動(dòng)1.如圖中兩單擺的擺長(zhǎng)相同，平衡時(shí)兩擺球剛好接觸，現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在的平面內(nèi)向左拉開(kāi)一小角度后放手，碰撞后，兩擺球分開(kāi)各自做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則()A．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B．如果mA<mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C．無(wú)論mA∶mB是多少，下一次碰撞都應(yīng)在平衡位置D．無(wú)論mA∶mB是多少，下一次碰撞都只能在平衡位置左側(cè)解析：由于兩擺球擺長(zhǎng)相同，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期相同，離開(kāi)平衡位置后又同時(shí)回到平衡位置，只能在平衡位置相碰，C正確．答案：C解析：t＝0時(shí)試管處于正最大位移處，描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是D.答案：D3.如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)．開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由振動(dòng)，測(cè)得其頻率為2Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min.則：()A．當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.5sB．當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)頻率是4HzC．當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，彈簧振子的振幅增大D．當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，彈簧振子的振幅增大解析：現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min，驅(qū)動(dòng)力頻率為4Hz，周期是0.25s．當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.25s，振動(dòng)頻率是4Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率減小，接近固有頻率2Hz，彈簧振子的振幅增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．答案：BD4．鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行列車(chē)經(jīng)過(guò)軌端接縫處時(shí)，車(chē)輪就會(huì)受到一次沖擊．由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車(chē)受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)．普通鋼軌長(zhǎng)為12.6m，列車(chē)固有振動(dòng)周期為0.315s．下列說(shuō)法正確的是()A．列車(chē)的危險(xiǎn)速率為40m/sB．列車(chē)過(guò)橋需要減速，是為了防止列車(chē)發(fā)生共振現(xiàn)象C．列車(chē)運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車(chē)的固有頻率總是相等的D．增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車(chē)高速運(yùn)行解析：列車(chē)在鋼軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受鋼軌對(duì)它的沖擊力作用做受迫振動(dòng)，當(dāng)列車(chē)固有振動(dòng)頻率等于鋼軌對(duì)它的沖擊力的頻率時(shí)，列車(chē)振動(dòng)的振幅最大，因v＝eq\f(l,t)＝eq\f(12.6m,0.315s)＝40m/s，A正確；列車(chē)過(guò)橋做減速運(yùn)動(dòng)，是為了使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁固有頻率，防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象，而不是列車(chē)發(fā)生共振現(xiàn)象，B、C錯(cuò)誤；增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車(chē)高速運(yùn)行，D正確．答案：AD5．(2013·上海虹口期末)在上海走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘，隨考察隊(duì)帶到珠穆朗瑪峰的頂端，則這個(gè)擺鐘()A．變慢了，重新校準(zhǔn)應(yīng)減小擺長(zhǎng)B．變慢了，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長(zhǎng)C．變快了，重新校準(zhǔn)應(yīng)減小擺長(zhǎng)D．變快了，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長(zhǎng)解析：擺鐘隨考察隊(duì)帶到珠穆朗瑪峰的頂端，重力加速度減小，擺動(dòng)周期增大，擺鐘變慢了，重新校準(zhǔn)應(yīng)減小擺長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確．答案：A6.如圖所示為某彈簧振子在0～5s內(nèi)的振動(dòng)圖象，由圖可知，下列說(shuō)法正確的是()A．振動(dòng)周期為5s，振幅為8cmB．第2s末振子的速度為零，加速度為負(fù)向的最大值C．第3s末振子的速度為正向的最大值D．從第1s末到第2s末振子在做加速運(yùn)動(dòng)解析：根據(jù)圖象，周期T＝4s，振幅A＝8cm，A錯(cuò)誤，第2s末振子到達(dá)波谷位置，速度為零，加速度為正向的最大值，B錯(cuò)誤．第3s末振子經(jīng)過(guò)平衡位置，速度達(dá)到最大值，且向正方向運(yùn)動(dòng)，C正確．從第1s末到第2s末振子經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)波谷位置，速度逐漸減小，D錯(cuò)誤．答案：C7.如圖所示，長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一小球(小球可以看成質(zhì)點(diǎn))．在O點(diǎn)正下方，距O點(diǎn)eq\f(3l,4)處的P點(diǎn)固定一顆小釘子．現(xiàn)將小球拉到點(diǎn)A處，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球．點(diǎn)B是小球運(yùn)動(dòng)的最低位置，點(diǎn)C(圖中未標(biāo)出)是小球能夠到達(dá)的左方最高位置．已知點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的高度差為h，h?l.A、B、P、O在同一豎直平面內(nèi)．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法正確的是()A．點(diǎn)C與點(diǎn)B高度差小于hB．點(diǎn)C與點(diǎn)B高度差等于hC．小球擺動(dòng)的周期等于eq\f(3π,2)eq\r(\f(l,g))D．小球擺動(dòng)的周期等于eq\f(3π,4)eq\r(\f(l,g))解析：由機(jī)械能守恒定律可知，點(diǎn)C與點(diǎn)B高度差等于h，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由單擺周期公式可知，小球擺動(dòng)的周期等于πeq\r(\f(l,g))＋πeq\r(\f(\f(1,4)l,g))＝eq\f(3π,2)eq\r(\f(l,g))，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確．答案：BC8.(2013·太原期末)某彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為x＝Asinωt，振動(dòng)圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．彈簧在第1s末與第3s末的長(zhǎng)度相同B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圓頻率是eq\f(π,4)rad/sC．第3s末振子的位移大小為eq\f(\r(2),2)AD．從第3s末到第5s末，振子的速度方向發(fā)生變化E．從第3s末到第5s末，振子的加速度方向不發(fā)生變化解析：由振動(dòng)圖象可知，彈簧在第1s末與第3s末的位移相同，彈簧長(zhǎng)度相同，選項(xiàng)A正確；由振動(dòng)圖象可知，振動(dòng)周期為8s，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圓頻率是ω＝2π/T＝π/4rad/s，選項(xiàng)B正確；第3s末振子的位移大小為x＝Asinωt＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)×3))＝eq\f(\r(2),2)A，選項(xiàng)C正確；從笫3s末到笫5s末，振子的速度方向不發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；從第3s末到第5s末，振子的加速度方向發(fā)生變化，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．答案：ABC9.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它所受的回復(fù)力F隨時(shí)間t變化的圖象為正弦曲線，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．在t從0到2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速運(yùn)動(dòng)B．在t1＝3s和t2＝5s時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相反C．在t2＝5s和t3＝7s時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，方向相同D．在t從0到4s時(shí)間內(nèi)，t＝2s時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)力做功的功率最大10．某實(shí)驗(yàn)小組擬用如圖甲所示裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、帶滑輪的木板，以及由漏斗和細(xì)線組成的單擺等．實(shí)驗(yàn)中，滑塊在鉤碼作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)單擺垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng)，漏斗漏出的有色液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置．(1)在圖乙中，從__________紙帶可看出滑塊的加速度和速度方向一致．(2)用該方法測(cè)量滑塊加速度的誤差主要來(lái)源有__________、__________(寫(xiě)出2個(gè)即可)．解析：滑塊的加速度與速度方向一致時(shí)，紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則單擺擺動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的距離越來(lái)越大，所以B紙帶符合題意．(2)誤差主要來(lái)源于擺長(zhǎng)測(cè)量、漏斗重心變化、液體痕跡偏粗、阻力變化等．答案：(1)B(2)見(jiàn)解析11．(2012·天津高考)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素．(1)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示．這樣做的目的是________(填字母代號(hào))．A．保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L＝0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_(kāi)_______mm，單擺擺長(zhǎng)為_(kāi)_______m.(3)下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是________(填字母代號(hào))．解析：(1)有一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線的目的是保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變，需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)，選項(xiàng)A、C正確．(2)根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，擺球直徑為12.0mm，單擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)－d/2＝0.9990m－0.0060m＝0.9930m.(3)單擺測(cè)量周期，必須從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，且擺角小于5°，測(cè)量多次擺動(dòng)的總時(shí)間，計(jì)算出周期，擺動(dòng)幅度越小誤差越