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1、机械振动和机械波单元测试机械振动和机械波单元测试机械振动和机械波单元测试机械振动和机械波单元测试本卷共计 100 分,时间 50 分钟。姓名学号一、选择题(本题每小题一、选择题(本题每小题 4 4 分,共分,共 4040 分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得多个选项正确,全部选对的得 4 4 分分,选对但不全的得选对但不全的得 2 2 分,有错选的得分,有错选的得 0 0 分分)1、物体做简谐运动时,下列判断中正确的是A在平衡位置加速度最大 B在平衡位置速度最大C在运动路径两端加速度最大 D在
2、运动路径两端加速度最小2、两个振动情况完全相同的波源发出的波都传到P 点,而P 点振动总是加强的,则 P 点到两个波源的距离之差必为:A.半波长的奇数倍 B.半波长的整数倍 C。波长的奇数倍 D.波长的整数倍3、图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到 B 点时判断出 A 点刚开始的振动方向是A向左 B向右 C 向上 D向下的波形图,由图可4、一个弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩 x 后开始振动,第二次把弹簧压缩 2x 后开始振动,则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为A12,12 B11,11C11,12 D12,115、如图所示,在质量为 M 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量B
3、两物体,箱子放在水平地面上,平衡后剪断A、B 间细线,此后 A 将做运动到最高点时,木箱对地面的压力为AMg B(M-m)g C(M+m)g D(M+2m)gA AB B均为 m(Mm)的 A、简谐运动,当A6、在光滑的水平面上,做简谐振动的弹簧振子,其振子的质量为 m,振动过程中的最大速率为 V,从某一时刻算起,在半个周期内A弹力所做的功一定为零;12B弹力做功可能是零到 mv 之间的某一个值;2C弹力的冲量一定为零;D弹簧和振子系统的机械能和动量都守恒7、下列情况下会使单摆的振动周期变大的是A将摆的振幅减为原来的一半 B将摆从高山移到平地上 C将摆从北极移向赤道D用一个装满沙的漏斗和一根较
4、长的细线做成一个单摆,摆动中沙慢慢从漏斗中漏出时8、一列简谐横波沿x轴传播,t=0 时的波形如图所示,质点A与质点B相距 1m,A点速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处,由此可知:A 此波的传播速度为 25m/s B 此波沿x轴负方向传播C 从t=0 时起,经过 0.04s,质点A运动的路程是 20cm-1-1-y/cm10BOA-10 x/m机械振动和机械波单元测试机械振动和机械波单元测试Dt=0.04s 时,质点 B 处在平衡位置,速度沿 y 轴负方向9、一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆 M 与 N,它们只能在如图所示的平面内摆动,某一瞬时出现如图中所示情景,由
5、此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是A。车厢做匀速直线运动,M 在摆动,N 静止B。车厢做匀速直线运动,M 在摆动,N 也在摆动C。车厢做匀加速直线运动,M 静止,N 在摆动D。车厢做匀加速直线运动,M 静止,N 也静止10、把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周给筛子一个策动力,这就做成了一个共振筛。筛子在自由振动时,每次全振动用时 2s,在某电压下电动偏心轮转速是 60r/min,已知如果增大电压可使偏心轮转速提高,增加筛子质量可以增大筛子的固有周期.那么,要使筛子的振幅达到最大,下列做法中哪个一定能够达到?A提高输入电压,同时增加筛子质量偏心轮偏心轮B
6、提高输入电压,同时减小筛子质量C降低输入电压,同时减小筛子质量筛子筛子D降低输入电压,同时增加筛子质量请将选择题答案填入下表二二、非选择题非选择题题题11、(9分,每空 11 12 23 34 45 56 67 78 89 91010号号分,作图 3分)答答如 图所示为从案案波源 O 发出的且恰y/cmC好传播到质点 D 的波形图,若波速为 320m/s,则质点振5动 的 频 率 是P41_,若此时 P 质点的位移是 4cm,再经过s,P质 点 位 移 是BD8000 x/m0.40.81.2_,它通过的路程是_,波源 O 开始时刻是沿 y轴_方向振动的,质点 B 已振动了_周期,经过 0。7
7、s,简谐-5波 将 向 右 传 播T_m,画出此时刻前时的波形图(在题图中画)。412、(16 分)(1)某同学在做“用单摆测定重力加速度”的0 121320得摆线长 97。50cm,摆球直径为 2。00cm,然后用456摆振动 50 次所用的时间,如图所示,则789该摆摆长为_cm,秒表所示读数为10如果他测得的g值偏小,可能的原因是_A测摆线长时,摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地悬挂,振动中出现松动,加了C开始计时时,秒表过迟按下D实验中误将 49 次全振动记为 50 次T2为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相出一组对应的l与 T 的数据,如图所示,再以l为横坐标,T为纵连 成
8、 直 线,并 求 得 该 直 线 的 斜 率 为k,则 重 力 加 速 度(用k表示)-2-2-2实验中,先测秒表记录了单910_s使摆线长度增应的周期 T,从而得坐标,将所得数据g=_。Ol机械振动和机械波单元测试机械振动和机械波单元测试(2)在用单摆测量重力加速度时,所用的摆球质量分布不均匀,不能用摆线长加球半径得到单摆的摆长,某同学设计了了个巧妙的方法解决了这个问题,具体做法如下:第一次他量得从悬点到摆球顶部处的摆线长为l1,测得振动的周期为 T1,第二次改变摆长后,他量得悬点到摆球顶部距离为l2,测得周期为 T2,由此他计算出了当地的重力加速度 g,试分析计算该同学是怎样计算的。13、
9、(10 分)有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度。已知单摆在海平面处的周期为T1,当气球停在某一高度时,测得该单摆的周期为T2,已知地球半径为R0,则该山峰的高度为多少?14、(10 分)在一列沿水平直线传播的简谐横波上,有平衡位置相距 0.4m 的B、C两质点,t1=0 时B、C两质点的位移均为正的最大值,而且B、C之间有一个波谷.当t2=0。1s 时,B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置,并且这时B、C间呈现一个波峰和一个波谷,波谷离B点为波长的 1/4,试求:(1)该简波横波的周期、波速各为多少?(2)若波速为 27m/s,则t3=3s 时质点C的振动方向怎样?15、(15
10、 分)将图甲的演示简谐振动图象的沙摆实验稍做变更:拉动木板,使木板沿直线 oo做匀加速直线运动,摆动-3-3-B BD DA AC CE E机械振动和机械波单元测试机械振动和机械波单元测试着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出图乙所示曲线,A、B、C、D、E 均为 OO轴上的点,测出AB=s1,BC=s2,摆长为 L(可视作不变),摆角小于 5,已知木板的质量为 m,不计木板与水平面间的摩擦,试求:(1)漏摆摆动的周期是多少?(2)拉动木板运动的加速度是多少?(3)拉动木板的水平拉力大小为多大?16、(附加题)如图所示,一个小弹丸水平射入一个原来静止的单摆摆球内并留在里面,结果单摆摆动起来,已知单摆
11、的摆动是简谐运动,且单摆的振动图象如图所示,已知摆球的质量是弹丸的质量的5 倍,求小弹丸射入摆球前的速度的大小。x x/cm/cm10100 0-10-10v v0 04 48 8t t/参考答案:1BC 2D 3C 4C 5A 6A 7C 8ABC 9ABC 10C11400Hz4cm 10cm正 0。5 个 224m-4-4-机械振动和机械波单元测试机械振动和机械波单元测试42(l1l2)12(1)98.50 99。8 B (2)22T1T24213h=(T2-T1)R0/T114(1)波向右传播时 T=波向左传播时 T=4s,v=(4n+3)m/s;40n 304s,v=(4n+1)m/s;40n 10(2)C 点在负向最大位移处15(1)T=2Lg16V100=310m/s2)a=s2 s12Lg(3)F=(s2 s1)m2L-5-5-(