(练习)章末综合测评2 机械振动-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

章末综合测评(二)　机械振动

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

B　[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．]

2．一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

B　[＝＝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．]

3．在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的(　　)

A　　　　B　　　　　C　　　　D

B　[不考虑空气阻力，漏斗在从最左端向最右端运动和从最右端向最左端运动时，到达最底端运动速度最快，细沙漏到地面上的最少，两端漏斗运动的最慢，细沙漏到地面上的最多，故选项B正确，选项A、C、D错误．]

4．如图甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球，共同组成一个振动系统．当圆盘静止时，小球可稳定振动．现使圆盘以4 s的周期匀速转动，经过一段时间后，

小球振动达到稳定．改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图乙所示，则(　　)

甲　　　　　　　乙

A．此振动系统的固有频率约为0.25 Hz

B．此振动系统的固有频率约为3 Hz

C．若圆盘匀速转动的周期增大，系统振动的频率不变

D．若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右移动

B　[由振子的共振曲线可得，此振动系统的固有频率约为3 Hz，故B正确，A错误；振动系统的振动频率是由驱动力的频率决定的，所以若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率减小，故C错误；共振曲线的峰值表示振子的固有频率，它是由振动系统本身的性质决定的，与驱动力的频率无关，故D错误．]

5．如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放．以钢球平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图乙所示．已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则(　　)

　　　　　　　     　　甲　　　　　乙

A．t1时刻钢球处于超重状态

B．t2时刻钢球的速度方向向上

C．t1～t2时间内钢球的动能逐渐增大

D．t1～t2时间内钢球的机械能逐渐减小

D　[t1时刻，钢球位于平衡位置上方，位移为正，所以加速度为负，有向下

的加速度，处于失重状态，故A错误；t2时刻，钢球位于平衡位置下方，正在远离平衡位置，速度方向向下，故B错误；t1～t2时间内，钢球的速度先增大后减小，动能先增大后减小，故C错误；t1～t2时间内，钢球克服弹力做功，根据能量守恒定律可知，钢球的机械能逐渐减小，故D正确．]

6．(2022·重庆十一中高二期中)一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T，振幅为A，已知振子从平衡位置第一次运动到x＝处所用的最短时间为t1，从最大的正位移处第一次运动到x＝处所用的最短时间为t2，那么下列关于t1与t2的大小关系正确的是(　　)

A．t1＝t2 B．t1＜t2

C．t1＞t2 D．t1＝2t2

B　[根据振子远离平衡位置时速度减小，靠近平衡位置时速度增大，可知振子从平衡位置第一次以最短时间运动到x＝A处的平均速度大于从最大正位移处第一次运动到x＝A处的平均速度，而路程相等，则t1＜t2，故A、C、D错误，B正确．]

7．一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过t＝，摆球具有负向最大加速度，下面四个图像分别记录了该单摆从计时时刻开始到的振动图像，其中正确的是(　　)

A　　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　　D