機(jī)械振動章末綜合檢測（提升卷）

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

第I卷選擇題（共46分）

一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符

合題目要求的。）

I.（23-24高二上?江蘇蘇州?期中）請判定以下物體運(yùn)動中不是簡諧運(yùn)動的是（）

A.圖甲中，傾角為6的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開

B.圖乙中，豎直浮在水中的均勻木筷，下端繞幾圈鐵絲，把木筷往上提起一段距離后放手

C.圖丙中，光滑圓弧面上的小球，從最低點移開很小一段距離，放手后，小球在最低點左右運(yùn)動

D.圖丁中，傾角均為。的兩光滑斜面，讓小球在斜面某處從靜止開始在兩斜面間來回運(yùn)動

2.（23-24高二上?江蘇蘇州?期中）已知：彈簧振子的振動周期7=2可￡,總機(jī)械能與振幅N的平方成正比,

即E相2,左為彈簧的勁度系數(shù)，〃為振子的質(zhì)量。如圖所示，一勁度系數(shù)為左的輕彈簧一端固定，另一

端連接著質(zhì)量為加的物塊，物塊在光滑水平面上往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)物塊運(yùn)動到最大位移為/的時刻，把另一質(zhì)

量也為加的物塊輕放在其上，兩個物塊恰好始終一起振動。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度

為g。放上質(zhì)量也為加的物塊后，下列說法正確的是（）

m

初

kA

A.兩物塊之間的動摩擦因數(shù)為遍B.物塊振動周期變?yōu)樵瓉淼?倍

c物塊經(jīng)過平衡位置時速度用竹

D.系統(tǒng)的振幅減小

3.（24-25高二上?全國?課后作業(yè)）如圖，輕彈簧上端固定，下端懸掛一小鋼球，把鋼球從平衡位置。向

下拉一段距離/,放手讓其運(yùn)動，/為振動的振幅，用停表測出鋼球完成〃個全振動所用的時間乙就

n

是振動的周期。彈簧的彈性勢能表達(dá)式為綜=g&2,其中左為彈簧的勁度系數(shù)，X為彈簧的形變量?，F(xiàn)把

振幅減小為原來的一半，則（）

A.振動周期變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

B.經(jīng)過平衡位置的動能變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

C.最大加速度變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

D.若〃的值取小一些，可以減小測量誤差

4.（24-25高三上?青海西寧?開學(xué)考試）如圖所示為某彈簧振子振動的X—圖像，已知該圖像為正弦函數(shù)圖

像，下列描述正確的是（）

A.該振子的周期為2s

B.在1.5?2s時間內(nèi)，振子的加速度不斷增大

C.在3.5s時，振子的速度沿x軸負(fù)方向，加速度也沿x軸負(fù)方向

D.在3.5?5.5s時間內(nèi)，振子通過的路程為5（1+⑹cm

5.（24-25高二上?全國?課后作業(yè)）如圖所示，三根長度均為A的輕細(xì)繩〃、b、c組合系住一質(zhì)量分布均

勻且?guī)д姷男∏?，球的質(zhì)量為加、直徑為帶電荷量為4,繩6、。與天花板的夾角a=30。，

空間中存在平行于紙面豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度￡=鱉，重力加速度為g,現(xiàn)將小球拉開小角度后

q

由靜止釋放，則（）

o

O'

a

6

A.若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動，則周期為％與?

\2g

B.若小球做垂直于紙面的小角度擺動，則周期為兀

C.擺球經(jīng)過平衡位置時所受合力為零

D.無論小球如何擺動，電場力都不做功

6.（23-24高二下?河南南陽?期末）如圖甲所示，。點為單擺的固定懸點，將力傳感器接在擺球與。點之

間，可測出細(xì)線對擺球的拉力大小凡現(xiàn)將擺球拉到/點，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的/、C之間來回

擺動，其中8點為運(yùn)動中的最低位置。圖乙表示拉力大小尸隨時間/變化的曲線，，=0時擺球從/點由靜

止開始運(yùn)動，重力加速度g取lOm/s?。下列說法正確的是（）

A.擺球的質(zhì)量為0.05kg

B.單擺的擺長為0.1m

C.擺球在0.17TS時和0.3兀s時速度相同

D.擺球運(yùn)動過程中的最大速度為0.2m/s

7.（23-24高二下?北京大興?期中）如圖所示為兩個單擺的受迫振動的共振曲線，則下列說法錯誤的是

'//cm

12-

10-

8-

6-

4-

2-

0.2,0.4~~0.6'/Hz

A.若兩個受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相同，則圖線I表示月球上單擺的共振曲線

B.若兩個受迫振動是在地球上同一地點進(jìn)行，則兩個擺長之比4：。=25:4

C.圖線n若表示是在地面上完成的，則該單擺擺長約為1m

D.若擺長均為2m,則圖線I表示是在地面上完成的

二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。全部選對的得6分，選對但不全的得3分,

有選錯的得0分。）

8.（23-24高二下?陜西渭南?期末）如圖甲所示，彈簧振子以。點為平衡位置，在48兩點之間做簡諧運(yùn)

動。當(dāng)振子位于/點時彈簧處于原長狀態(tài)。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。振子的位移尤隨時

間f變化的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（）

O

B

A.振子位移的表達(dá)式為龍=12sinl.67（cm）

B.t=0.6s時，振子的速度方向豎直向下

C.振子在8點的加速度大小為g

D.振子的動能和彈簧的彈性勢能之和保持不變

9.（23-24高二下?福建南平?期末）如圖，一輕質(zhì)彈簧左端與墻固定，右端與鐵塊連接，鐵塊在光滑水平面

上的8、C兩點間做簡諧運(yùn)動，。點為平衡位置?，F(xiàn)有一橡皮泥從。點正上方某處豎直下落，恰好以速率%

擊中速率也為%的鐵塊，并與之粘連。橡皮泥與鐵塊質(zhì)量相同且均可視為質(zhì)點。彈簧振子簡諧振動的振動

周期7=2%聘（其中左為彈簧的勁度系數(shù)，根為振子的質(zhì)量）。則（）

-橡皮泥

J

—%

BOC

A.橡皮泥與鐵塊粘連時，橡皮泥和鐵塊組成的系統(tǒng)動量守恒

3

B.橡皮泥與鐵塊粘連的過程中，橡皮泥和鐵塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能損失了;加說

C.橡皮泥擊中鐵塊后，系統(tǒng)的振幅變大

D.橡皮泥擊中鐵塊后，系統(tǒng)的周期變大

10.（23-24高二下?安徽蕪湖?期中）如圖所示，曲軸上掛一個彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可帶動彈簧振子

上下振動。開始時不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子自由振動，測得其頻率為2Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min。

則（）。

A.當(dāng)振子穩(wěn)定振動時，它的振動周期是0.5s

B.當(dāng)振子穩(wěn)定振動時，它的振動頻率是4Hz

C.當(dāng)轉(zhuǎn)速減小為120r/min時，彈簧振子的振幅增大

D.當(dāng)轉(zhuǎn)速增大為360r/min時，彈簧振子的振幅增大

第口卷非選擇題（共54分）

三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分。）

II.（2024?河北邯鄲?一模）重力加速度是物理學(xué)中一個重要概念，它描述了在地球表面附近自由落體運(yùn)動

的加速度。某探究小組確定了兩種方案測量重力加速度，一是利用單擺測量重力加速度，二是利用平拋運(yùn)

動測量重力加速度。

方案一：利用單擺測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

（1）甲同學(xué)欲利用圖1裝置測量重力加速度，乙同學(xué)分析該裝置測量周期時，測量全振動次數(shù)較多時擺球

容易做圓錐擺，于是提議利用圖2雙線擺和光電計數(shù)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｒ阎扛p細(xì)線長度為4,

兩懸點間相距s。當(dāng)小球通過光電門（平衡位置）時，光電計數(shù)器計數(shù)1次，同時計時器開始計時。

請回答下列問題:

①如圖3,用螺旋測微器測得小球直徑"=mm。若計數(shù)器顯示的計數(shù)次數(shù)為"，所用時間為f,則雙線

擺的振動周期7=，利用圖2測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=（用d、n、t、4、s表示）。

②若利用圖1測量重力加速度，由于擺球做圓錐擺導(dǎo)致測量的重力加速度（選填“偏大'或“偏小”）。

方案二：利用平拋運(yùn)動測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

（2）如圖4所示，四分之一圓弧軌道固定在水平臺面上，在圓弧軌道最低點固定有壓力傳感器，將小球由

圓弧軌道某一高度靜止釋放，小球經(jīng)過軌道最低點時壓力傳感器顯示的壓力大小為小球離開圓弧軌道

后做平拋運(yùn)動，圓弧軌道的半徑為R,小球的質(zhì)量為加，拋出點距離地面的高度為九水平射程為x,則當(dāng)

地的重力加速度測量值8=（用已經(jīng)測得的量表示）。

12.（2024?江西上饒?模擬預(yù)測）某校物理小組嘗試?yán)弥悄苁謾C(jī)對豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動進(jìn)行拓展探究。實

驗裝置如圖甲所示，輕繩一端連接拉力傳感器，另一端連接智能手機(jī)，把手機(jī)拉開一定角度，由靜止釋放,

手機(jī)在豎直面內(nèi)擺動過程中，手機(jī)中的陀螺儀傳感器可以采集角速度實時變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，同時，

拉力傳感器可以采集輕繩拉力實時變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像。經(jīng)查閱資料可知，面向手機(jī)屏幕，手機(jī)逆時針

擺動時陀螺儀傳感器記錄的角速度為正值，反之為負(fù)值

o

甲乙

（1）某次實驗，手機(jī)輸出的角速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，由此可知在0~t。時間段內(nèi)O

（多選）

A.手機(jī)20次通過最低點B.手機(jī)做阻尼振動

C.手機(jī)振幅不變D.手機(jī)振動的周期越來越小

（2）為進(jìn)一步拓展研究，分別從力傳感器輸出圖和手機(jī)角速度一時間圖中讀取幾對手機(jī)運(yùn)動到最低點時的

拉力和角速度的數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖中以尸（單位：N）為縱坐標(biāo)、療（單位：s-2）為橫坐標(biāo)進(jìn)行描點，請

在圖中作出尸-#的圖像

F-co2

2.30

X

2.25

2.20X

2.15

2.10X

2.05

2.00

1.95

0.001.002.003.004.005.00

（3）根據(jù)圖像求得實驗所用手機(jī)的質(zhì)量為kg,手機(jī)重心做圓周運(yùn)動的半徑為—m。（結(jié)果均保留兩

位有效數(shù)字，重力加速度lOm/s?）

四、計算題（本題共3小題，共38分。）

13.（16分）（23-24高二下?北京海淀?期末）如圖所示，彈簧振子在豎直方向的仄C兩點之間做簡諧運(yùn)

動。小球位于5點時開始計時，經(jīng)過0.5s首次到達(dá)C點。若以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點。，以豎直向下

為正方向建立坐標(biāo)軸Ox,用x表示小球相對于平衡位置的位移。已知2、C兩點相距20cm,彈簧勁度系數(shù)

笈=20N/m,小球質(zhì)量俏=0.5kg,取重力加速度gEOm/s?。

（1）請寫出小球位移x隨時間，變化的關(guān)系式。

（2）求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球位移的大小。

（3）求小球運(yùn)動至8點時，其所受回復(fù)力和彈簧彈力的大小。

c

O

(

X