第九章 机械振动
[提高测试]
一、选择题
1.把调准的摆钟,由北京移至赤道,这个钟 [ ]
A.变慢了,要使它变准应该增加摆长 B.变慢了,要使它变准应该减少摆长
C.变快了,要使它变准应该增加摆长 D.变快了,要使它变准应该减少摆长
2.做简谐振动的物体,如果在某两个时刻的位移相同,则物体在这两个时刻的 [ ]
A.加速度相同 B.速度相同 C.动能相同 D.动量相同
3.单摆做简谐运动时,其回复力是 [ ]
A.摆球所受的重力
B.悬线对摆球的拉力
C.摆球所受重力与悬线拉力的合力
D.摆球重力在垂直悬线方向上的分力
4.以下几种运动,哪个不是简谐运动 [ ]
A.拍皮球时,球的运动
B.一只小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动,且假设它经过的弧线很短
C.质点做匀速圆周运动时,它在直径上的投影点的运动
D.竖直悬挂的弹簧上挂一重物,在弹性限度内,将重物拉开一定离,然后放手任其运动
5.如图1所示,弹簧振子的质量为0.2 kg,做简谐振动,当它运动到平衡位置左侧2 cm时,受到的回复力是4 N,当它运动到平衡位置右侧4 cm时,它的加速度 [ ]
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A.大小为20 m/s2,向右 B.大小为20 m/s2,向左
C.大小为40 m/s2,向左 D.大小为40 m/s2,向右
6.上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法正确的是 [ ]
A.摆球的机械能守恒
B.总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能
C.能量正在消失
D.只有动能和重力势能的相互转化
7.水平放置的弹簧振子做简谐振动的周期为T,t1时刻振子不在平衡位置而且速度不为零; t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同;t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反.若t2-t1=t3-t2,则 [ ]
A.t1时刻、t2时刻与t3时刻,弹性势能都相等
B.t1时刻与t3时刻,弹簧的长度相等
C.t3-t1=(2n+1/2)T n=0,1,2……
D.t3-t1=(n+1/2)T n=0,1,2……
8.工厂里,有一台机器正在运转,当其飞轮转得很快的时候,机器的振动并不强烈. 切断电源,飞轮转动逐渐慢下来,到某一时刻t , 机器发生了强烈的振动, 此后,飞转转动得更慢,机器的振动反而减弱, 这种现象说明 [ ]
A.在时刻t飞轮惯性最大
B.在时刻t飞轮转动的频率最大
C.在时刻t飞轮转动的频率与机身的固有频率相等,发生共振
D.纯属偶然现象,并无规律
二、填空题
1.甲、乙两个单摆,同时做简谐振动,甲摆完成10次全振动时,乙摆完成20次全振动,若乙摆摆长为1 m,则甲摆的摆长 m.
2.一摆长为L的单摆,在悬点正下方(L-L')的P点处钉一钉子,如图2所示,此单摆的振动周期(两个摆角均很小)为 .
3.利用单摆测重力加速度时, 没有测摆球的直径, 先用直尺测出悬点到球底的距离L1, 测出相应的周期T1, 再将L1改变为L2, 又测出相应的周期T2, 则测出的重力加速度g的表达式应为 .
三、计算题
1.某质点做简谐运动,先后以相同的速度通过A、B两点,历时0.5 s,质点以大小相等方向相反的速度再次通过B点,历时也是0.5 s,求该质点的振动周期.
2.A为半径为R的光滑圆轨道的最低点,B、C为两个完全相同的小球(均可看成质点),将B球放在A的正上方高度为h处,将C球放在离A很近的轨道上,让B、C球同时由静止开始运动(不计空气阻力),它们恰好在A点相遇,则h与R的应满足什么关系?