2025年大學(xué)本科大一（機(jī)械工程）機(jī)械振動與噪聲控制綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列關(guān)于機(jī)械振動的描述，正確的是（）A.物體在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動就是機(jī)械振動B.機(jī)械振動一定是簡諧振動C.簡諧振動的回復(fù)力一定是恒力D.物體做機(jī)械振動時，其位移方向總是與速度方向相反答案：A2.一個做簡諧振動的質(zhì)點(diǎn)，它的振幅是4cm，頻率是2.5Hz。該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始經(jīng)過0.5s后，位移的大小和所通過的路程分別為（）A.4cm，10cmB.4cm，20cmC.0，20cmD.0，10cm答案：B3.關(guān)于單擺，下列說法正確的是（）A.擺球運(yùn)動的回復(fù)力是擺線的拉力與重力的合力B.擺球運(yùn)動過程中經(jīng)過軌跡上同一點(diǎn)，加速度是相同的C.擺球運(yùn)動過程中，加速度的方向始終指向平衡位置D.擺球經(jīng)過平衡位置時，加速度為零答案：B4.當(dāng)擺角很小時（θ<5°），單擺的振動可以看作簡諧振動，此時單擺的回復(fù)力是（）A.擺球重力與擺線拉力的合力B.擺球重力沿圓弧切線方向的分力C.擺線拉力沿圓弧切線方向的分力D.擺球重力、擺線拉力及擺球所受向心力的合力答案：B5.某彈簧振子做簡諧振動，其位移x與時間t的關(guān)系為x=0.1sin(5πt+π/3)m，則（）A.彈簧振子的振幅是0.2mB.彈簧振子的周期是0.8sC.在t=0.2s時，振子的速度為零D.在任意0.2s時間內(nèi)，振子通過的路程均為0.1m答案：C6.下列措施中，屬于在傳播過程中減弱噪聲的是（）A.摩托車發(fā)動機(jī)安裝消聲器B.城市道路旁安裝隔音板C.工人戴防噪聲耳罩D.考場周圍禁止鳴笛答案：B7.關(guān)于噪聲的說法，正確的是（）A.噪聲不是由物體的振動產(chǎn)生的B.噪聲的頻率一定是很高的C.噪聲會干擾人們的正常生活D.噪聲的響度一定很大答案：C8.以下哪種機(jī)械振動可能會產(chǎn)生較大的噪聲（）A.振幅較小、頻率較低的振動B.振幅較大、頻率較低的振動C.振幅較小、頻率較高的振動D.振幅較大、頻率較高的振動答案：D9.為了減小機(jī)械振動產(chǎn)生的噪聲，可采取的措施是（）A.增大振動的幅度B.提高振動的頻率C.使振動系統(tǒng)的固有頻率遠(yuǎn)離驅(qū)動力的頻率D.增加振動的時間答案：C10.關(guān)于噪聲控制的原理，下列說法錯誤的是（）A.從聲源處控制噪聲是最根本的方法B.在傳播過程中控制噪聲可以通過設(shè)置障礙物等方式C.在人耳處控制噪聲主要是佩戴防護(hù)用品D.控制噪聲的傳播速度可以有效降低噪聲答案：D第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共16分）答題要求：本大題共4小題，每空2分。把答案填在題中的橫線上。11.簡諧振動具有對稱性，在關(guān)于平衡位置對稱的兩點(diǎn)，位移大小______，方向______；速度大小______，方向可能______。答案：相等相反相等相反12.單擺的周期公式為T=______（其中l(wèi)為擺長，g為重力加速度）。當(dāng)擺長變?yōu)樵瓉淼?倍時，周期變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。答案：2π√(l/g)213.某物體做簡諧振動，其位移隨時間變化的表達(dá)式為x=5sin(4πt+π/2)cm，則該物體振動的周期為______s，在t=0.25s時的位移為______cm。答案：0.5014.噪聲的等級用______來劃分，為了保護(hù)聽力，應(yīng)控制噪聲不超過______dB；為了保證工作和學(xué)習(xí)，應(yīng)控制噪聲不超過______dB。答案：分貝9070三、簡答題（共12分）答題要求：簡要回答下列問題。15.簡述簡諧振動的特點(diǎn)。答案：簡諧振動具有以下特點(diǎn)：回復(fù)力與位移大小成正比，方向相反，滿足F=-kx；振動過程中機(jī)械能守恒；具有周期性，位移、速度、加速度等物理量隨時間做周期性變化；具有對稱性，在關(guān)于平衡位置對稱的兩點(diǎn)，位移大小相等、方向相反，速度大小相等、方向可能相反等。16.說明控制噪聲的主要途徑及相應(yīng)的具體措施。答案：控制噪聲的主要途徑有：在聲源處減弱，如改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、采用低噪聲設(shè)備、對聲源進(jìn)行減震等；在傳播過程中減弱，如設(shè)置隔音屏障、植樹造林、使用吸聲材料等；在人耳處減弱，如佩戴耳塞、耳罩等防護(hù)用品。四、材料分析題（共24分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在機(jī)械制造中，經(jīng)常會遇到各種機(jī)械振動問題。例如，某機(jī)床在加工過程中，出現(xiàn)了周期性的振動現(xiàn)象，導(dǎo)致加工精度下降。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)是機(jī)床的一個部件發(fā)生了共振。該部件的固有頻率為50Hz，而機(jī)床運(yùn)行時產(chǎn)生的驅(qū)動力頻率也接近50Hz。17.解釋什么是共振，并說明共振產(chǎn)生的條件。答案：共振是指當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近或等于振動系統(tǒng)的固有頻率時，系統(tǒng)振幅急劇增大的現(xiàn)象。共振產(chǎn)生的條件是驅(qū)動力的頻率接近或等于振動系統(tǒng)的固有頻率。18.針對該機(jī)床部件共振的問題，提出至少兩種解決措施。答案：可以采取的措施有：改變部件的固有頻率，如調(diào)整部件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等；改變驅(qū)動力的頻率，使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)離部件的固有頻率，如調(diào)整機(jī)床的運(yùn)行參數(shù)等。材料：在一些工廠車間，噪聲問題較為嚴(yán)重。工人長期處于高噪聲環(huán)境中，可能會導(dǎo)致聽力下降等健康問題。某車間的噪聲主要來源于一臺大型機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)。19.分析該車間噪聲對工人健康可能產(chǎn)生的危害。答案：長期處于高噪聲環(huán)境中，工人可能會出現(xiàn)聽力下降、耳鳴、頭痛、失眠等健康問題，還可能會影響工作效率和注意力，增加工作事故的發(fā)生風(fēng)險。20.為該車間設(shè)計(jì)一套噪聲控制方案。答案：首先在聲源處，對大型機(jī)器進(jìn)行降噪處理，如安裝減震裝置、優(yōu)化機(jī)器結(jié)構(gòu)等。在傳播過程中，在車間內(nèi)設(shè)置隔音屏障，采用吸聲材料裝飾墻壁和天花板。在人耳處，為工人配備合適的耳塞或耳罩等防護(hù)用品。同時，定期對車間噪聲進(jìn)行監(jiān)測，確保噪聲水平符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。五、計(jì)算題（共18分）答題要求：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。21.一個單擺，擺長為1m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，求該單擺的周期。答案：根據(jù)單擺周期公式T=2π√(l/g)，將l=1m，g=9.8m/s2代入可得：T=2π√(1/9.8)≈2.01s。22.某彈簧振子做簡諧振動，振幅為A=0.1m，周期為T=0.4s。求振子從平衡位置開始運(yùn)動，經(jīng)過0.3s時的位移大小和