机械振动
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.简谐运动的平衡位置是指( )
A.速度为零的位置 B.回复力为零的位置
C.加速度为零的位置 D.位移最大的位置
【解析】 简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置,而物体在平衡位置时加速度不一定为零.例如,单摆在平衡位置时存在向心加速度.简谐运动的物体经过平衡位置时速度最大,位移为零.
【答案】 B
2.(2015·石家庄一中检测)一个水平弹簧振子的振动周期是0.025 s,当振子从平衡位置向右运动,经过0.17 s时,振子运动情况是( )
A.正在向右做减速运动
B.正在向右做加速运动
C.正在向左做减速运动
D.正在向左做加速运动
【解析】 ==6,T在T~T之间,故0.17 s时振子从最大位移处正向右加速接近平衡位置.
【答案】 B
3.做简谐运动的单摆摆长不变,若摆球质量增大为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的( )
A.频率、振幅都不变
B.频率、振幅都改变
C.频率不变,振幅改变
D.频率改变,振幅不变
【解析】 摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,由机械能守恒定律可知,振幅减小;由单摆的周期公式T=2π,可知,周期T与摆球质量和振幅无关,所以单摆的频率不变,故C正确.
【答案】 C
4.(2014·南昌检测)一个摆长约1 m的单摆,在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动,要使单摆振动的振幅尽可能增大,应选用的驱动力是( )
【解析】 单摆的周期为T≈2 s,驱动力的频率尽可能接近系统的固有频率,C对.
【答案】 C
5.(2015·成都高二检测)
图1
如图1所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t=0),过周期,振子具有正方向的最大速度.那么下面四个图象中哪个能够正确反映振子的振动情况( )
A B C D
【解析】 t=T时,振子具有正向的最大速度,则t=0时,振子应处于负向最大位移处,故选项A、B、C错,D对.
【答案】 D