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单元检测卷(二) 机械振动
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(1~7题为单项选择题,8~10为多项选择题)
1.下列关于机械振动的说法正确的是( )
A.受迫振动稳定后,其振动的周期总等于系统的固有周期
B.阻尼振动振幅逐渐减小时,周期也逐渐减小
C.当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大
D.为避免共振现象发生,应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率
C [受迫振动稳定后,其振动的周期总等于驱动力的周期,A错误;阻尼振动振幅逐渐减小时,周期不变,B错误;当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,产生共振,此时受迫振动的振幅最大,C正确;为避免共振现象发生,应使驱动力的频率远离振动系统的固有频率,故D错误。]
2.如图所示,某同学看到一只鸟落在树枝上的P处,树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后,他把50 g的砝码挂在P处,发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50 g的砝码换成500 g砝码后,他发现树枝在16 s内上下振动了6次。已知简谐运动的周期公式为T=2π ,据此估计鸟的质量最接近( )
A.50 g B.100 g
C.200 g D.400 g
C [根据振动的周期公式可得鸟在树枝上 T=2π = s,50 g的砝码在树枝上T1=2π = s,500 g的砝码在树枝上T2=2π = s,由题可知鸟的质量为50 g的砝码的4倍,所以最接近200 g,故C正确。]
3.(2022·四川省遂宁市高二期中)金庸的小说里“狮子吼”是一门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫,网络游戏中也将“狮子吼”设为物理攻击,某电影中主人公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎。用手指轻弹同样的杯子,杯子发出清脆的声音,测得声音频率为500 Hz。结合所学知识推断电影中主人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特点,下列说法可能的是( )
A.“狮子吼”引发了共振现象
B.他发出的“狮子吼”频率应该远小于500 Hz
C.他发出的“狮子吼”频率应该远大于500 Hz
D.“狮子吼”的音量一定很大
A [当物体发生共振时,物体做受迫振动的振幅最大,甚至可能造成物体解体,故用500 Hz声音将杯子震碎是共振现象,而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率,由题可知,杯子的固有频率为500 Hz,故“狮子吼”频率一定接近500 Hz,只需要适当的音量即可震碎杯子,故A正确,B、C、D错误。]
4.(2022·大连市月考)某弹簧振子做周期为T的简谐运动,t时刻和t+Δt时刻速度相同,已知Δt<T,下列说法错误的是( )
A.t时刻和t+Δt时刻位移相同
B.t时刻和t+Δt时刻加速度大小相等,方向相反
C.可能Δt>
D.可能Δt<
A [因弹簧振子在t时刻和t+Δt时刻速度相同,可知两个时刻振子的位置关于平衡位置对称,则t时刻和t+Δt时刻位移大小相等,方向不相同,故A错误;因两个时刻振子的位置关于平衡位置对称,可知t时刻和t+Δt时刻加速度大小相等,方向相反,故B正确;由振子的运动规律可知,Δt可能大于、小于或等于,故C、D正确。]
5.部队经过桥梁时,规定不许齐步走而要走便步,登山运动员登雪山时,不许对着山谷高声叫喊,主要原因是( )
A.减小对桥的压力,避免产生回声
B.减小对桥、雪山的冲量
C.避免使桥、雪山发生共振
D.使桥受到的压力更不均匀,使登山运动员耗散能量减少
C [部队过桥梁时不准齐步走,主要是避免使桥梁发生共振,登山运动员登雪山时不许高喊也是避免雪山发生共振,故C正确,A、B、D错误。]
6.(2022·江苏省前黄高级中学月考)秋千可以看成单摆模型,小王与小明轮流荡秋千,图为小明在荡秋千时的振动图像,已知小王的体重比小明的大,则下列说法正确的是( )
A.小王荡秋千时,其周期大于6.28 s
B.图中a点对应荡秋千时的最高点,此时回复力为零
C.小明荡到图中对应的b点时,动能最小
D.该秋千的绳子长度约为10 m
D [小王荡秋千时,根据T=2π ,可知做单摆运动的物体的周期与质量无关,其周期等于6.28 s,故A错误;图中a点对应荡秋千时的最高点,此时回复力最大,故B错误;小明荡到图中对应的b点时,b点为平衡位置,速度最大,动能最大,故C错误;根据T=2π ,计算得l≈10 m,故D正确。]
7.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均为m的A、B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将做简谐运动。当A运动到最高点时,木箱对地面的压力为(重力加速度大小为g)( )
A.0 B.mg
C.2mg D.3mg
B [平衡后剪断A、B间细线,A将做简谐运动,设弹簧劲度系数为k,在平衡位置有kx1=mg,在剪断细线之前的