機(jī)械振動(dòng)章末綜合檢測(cè)（提升卷）

（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）

第I卷選擇題（共46分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符

合題目要求的。）

I.（23-24高二上?江蘇蘇州?期中）請(qǐng)判定以下物體運(yùn)動(dòng)中不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的是（）

A.圖甲中，傾角為6的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開

B.圖乙中，豎直浮在水中的均勻木筷，下端繞幾圈鐵絲，把木筷往上提起一段距離后放手

C.圖丙中，光滑圓弧面上的小球，從最低點(diǎn)移開很小一段距離，放手后，小球在最低點(diǎn)左右運(yùn)動(dòng)

D.圖丁中，傾角均為。的兩光滑斜面，讓小球在斜面某處從靜止開始在兩斜面間來回運(yùn)動(dòng)

2.（23-24高二上?江蘇蘇州?期中）已知：彈簧振子的振動(dòng)周期7=2可￡,總機(jī)械能與振幅N的平方成正比,

即E相2,左為彈簧的勁度系數(shù)，〃為振子的質(zhì)量。如圖所示，一勁度系數(shù)為左的輕彈簧一端固定，另一

端連接著質(zhì)量為加的物塊，物塊在光滑水平面上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最大位移為/的時(shí)刻，把另一質(zhì)

量也為加的物塊輕放在其上，兩個(gè)物塊恰好始終一起振動(dòng)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度

為g。放上質(zhì)量也為加的物塊后，下列說法正確的是（）

m

初

kA

A.兩物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為遍B.物塊振動(dòng)周期變?yōu)樵瓉淼?倍

c物塊經(jīng)過平衡位置時(shí)速度用竹

D.系統(tǒng)的振幅減小

3.（24-25高二上?全國?課后作業(yè)）如圖，輕彈簧上端固定，下端懸掛一小鋼球，把鋼球從平衡位置。向

下拉一段距離/,放手讓其運(yùn)動(dòng)，/為振動(dòng)的振幅，用停表測(cè)出鋼球完成〃個(gè)全振動(dòng)所用的時(shí)間乙就

n

是振動(dòng)的周期。彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為綜=g&2,其中左為彈簧的勁度系數(shù)，X為彈簧的形變量?，F(xiàn)把

振幅減小為原來的一半，則（）

A.振動(dòng)周期變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

B.經(jīng)過平衡位置的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

C.最大加速度變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

D.若〃的值取小一些，可以減小測(cè)量誤差

4.（24-25高三上?青海西寧?開學(xué)考試）如圖所示為某彈簧振子振動(dòng)的X—圖像，已知該圖像為正弦函數(shù)圖

像，下列描述正確的是（）

A.該振子的周期為2s

B.在1.5?2s時(shí)間內(nèi)，振子的加速度不斷增大

C.在3.5s時(shí)，振子的速度沿x軸負(fù)方向，加速度也沿x軸負(fù)方向

D.在3.5?5.5s時(shí)間內(nèi)，振子通過的路程為5（1+⑹cm

5.（24-25高二上?全國?課后作業(yè)）如圖所示，三根長(zhǎng)度均為A的輕細(xì)繩〃、b、c組合系住一質(zhì)量分布均

勻且?guī)д姷男∏?，球的質(zhì)量為加、直徑為帶電荷量為4,繩6、。與天花板的夾角a=30。，

空間中存在平行于紙面豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度￡=鱉，重力加速度為g,現(xiàn)將小球拉開小角度后

q

由靜止釋放，則（）

o

O'

a

6

A.若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動(dòng)，則周期為％與?

\2g

B.若小球做垂直于紙面的小角度擺動(dòng)，則周期為兀

C.擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)所受合力為零

D.無論小球如何擺動(dòng)，電場(chǎng)力都不做功

6.（23-24高二下?河南南陽?期末）如圖甲所示，。點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，將力傳感器接在擺球與。點(diǎn)之

間，可測(cè)出細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小凡現(xiàn)將擺球拉到/點(diǎn)，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的/、C之間來回

擺動(dòng)，其中8點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置。圖乙表示拉力大小尸隨時(shí)間/變化的曲線，，=0時(shí)擺球從/點(diǎn)由靜

止開始運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取lOm/s?。下列說法正確的是（）

A.擺球的質(zhì)量為0.05kg

B.單擺的擺長(zhǎng)為0.1m

C.擺球在0.17TS時(shí)和0.3兀s時(shí)速度相同

D.擺球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為0.2m/s

7.（23-24高二下?北京大興?期中）如圖所示為兩個(gè)單擺的受迫振動(dòng)的共振曲線，則下列說法錯(cuò)誤的是

'//cm

12-

10-

8-

6-

4-

2-

0.2,0.4~~0.6'/Hz

A.若兩個(gè)受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長(zhǎng)相同，則圖線I表示月球上單擺的共振曲線

B.若兩個(gè)受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩個(gè)擺長(zhǎng)之比4：。=25:4

C.圖線n若表示是在地面上完成的，則該單擺擺長(zhǎng)約為1m

D.若擺長(zhǎng)均為2m,則圖線I表示是在地面上完成的

二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分,

有選錯(cuò)的得0分。）

8.（23-24高二下?陜西渭南?期末）如圖甲所示，彈簧振子以。點(diǎn)為平衡位置，在48兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)

動(dòng)。當(dāng)振子位于/點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。振子的位移尤隨時(shí)

間f變化的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（）

O

B

A.振子位移的表達(dá)式為龍=12sinl.67（cm）

B.t=0.6s時(shí)，振子的速度方向豎直向下

C.振子在8點(diǎn)的加速度大小為g

D.振子的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變

9.（23-24高二下?福建南平?期末）如圖，一輕質(zhì)彈簧左端與墻固定，右端與鐵塊連接，鐵塊在光滑水平面

上的8、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，。點(diǎn)為平衡位置。現(xiàn)有一橡皮泥從。點(diǎn)正上方某處豎直下落，恰好以速率%

擊中速率也為%的鐵塊，并與之粘連。橡皮泥與鐵塊質(zhì)量相同且均可視為質(zhì)點(diǎn)。彈簧振子簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)

周期7=2%聘（其中左為彈簧的勁度系數(shù)，根為振子的質(zhì)量）。則（）

-橡皮泥

J

—%

BOC

A.橡皮泥與鐵塊粘連時(shí)，橡皮泥和鐵塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

3

B.橡皮泥與鐵塊粘連的過程中，橡皮泥和鐵塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能損失了;加說

C.橡皮泥擊中鐵塊后，系統(tǒng)的振幅變大

D.橡皮泥擊中鐵塊后，系統(tǒng)的周期變大

10.（23-24高二下?安徽蕪湖?期中）如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可帶動(dòng)彈簧振子

上下振動(dòng)。開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由振動(dòng)，測(cè)得其頻率為2Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min。

則（）。

A.當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.5s

B.當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)頻率是4Hz

C.當(dāng)轉(zhuǎn)速減小為120r/min時(shí)，彈簧振子的振幅增大

D.當(dāng)轉(zhuǎn)速增大為360r/min時(shí)，彈簧振子的振幅增大

第口卷非選擇題（共54分）

三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共16分。）

II.（2024?河北邯鄲?一模）重力加速度是物理學(xué)中一個(gè)重要概念，它描述了在地球表面附近自由落體運(yùn)動(dòng)

的加速度。某探究小組確定了兩種方案測(cè)量重力加速度，一是利用單擺測(cè)量重力加速度，二是利用平拋運(yùn)

動(dòng)測(cè)量重力加速度。

方案一：利用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

（1）甲同學(xué)欲利用圖1裝置測(cè)量重力加速度，乙同學(xué)分析該裝置測(cè)量周期時(shí)，測(cè)量全振動(dòng)次數(shù)較多時(shí)擺球

容易做圓錐擺，于是提議利用圖2雙線擺和光電計(jì)數(shù)器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｒ阎扛p細(xì)線長(zhǎng)度為4,

兩懸點(diǎn)間相距s。當(dāng)小球通過光電門（平衡位置）時(shí)，光電計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次，同時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。

請(qǐng)回答下列問題:

①如圖3,用螺旋測(cè)微器測(cè)得小球直徑"=mm。若計(jì)數(shù)器顯示的計(jì)數(shù)次數(shù)為"，所用時(shí)間為f,則雙線

擺的振動(dòng)周期7=，利用圖2測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=（用d、n、t、4、s表示）。

②若利用圖1測(cè)量重力加速度，由于擺球做圓錐擺導(dǎo)致測(cè)量的重力加速度（選填“偏大'或“偏小”）。

方案二：利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

（2）如圖4所示，四分之一圓弧軌道固定在水平臺(tái)面上，在圓弧軌道最低點(diǎn)固定有壓力傳感器，將小球由

圓弧軌道某一高度靜止釋放，小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)壓力傳感器顯示的壓力大小為小球離開圓弧軌道

后做平拋運(yùn)動(dòng)，圓弧軌道的半徑為R,小球的質(zhì)量為加，拋出點(diǎn)距離地面的高度為九水平射程為x,則當(dāng)

地的重力加速度測(cè)量值8=（用已經(jīng)測(cè)得的量表示）。

12.（2024?江西上饒?模擬預(yù)測(cè)）某校物理小組嘗試?yán)弥悄苁謾C(jī)對(duì)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行拓展探究。實(shí)

驗(yàn)裝置如圖甲所示，輕繩一端連接拉力傳感器，另一端連接智能手機(jī)，把手機(jī)拉開一定角度，由靜止釋放,

手機(jī)在豎直面內(nèi)擺動(dòng)過程中，手機(jī)中的陀螺儀傳感器可以采集角速度實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，同時(shí)，

拉力傳感器可以采集輕繩拉力實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像。經(jīng)查閱資料可知，面向手機(jī)屏幕，手機(jī)逆時(shí)針

擺動(dòng)時(shí)陀螺儀傳感器記錄的角速度為正值，反之為負(fù)值

o

甲乙

（1）某次實(shí)驗(yàn)，手機(jī)輸出的角速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，由此可知在0~t。時(shí)間段內(nèi)O

（多選）

A.手機(jī)20次通過最低點(diǎn)B.手機(jī)做阻尼振動(dòng)

C.手機(jī)振幅不變D.手機(jī)振動(dòng)的周期越來越小

（2）為進(jìn)一步拓展研究，分別從力傳感器輸出圖和手機(jī)角速度一時(shí)間圖中讀取幾對(duì)手機(jī)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的

拉力和角速度的數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖中以尸（單位：N）為縱坐標(biāo)、療（單位：s-2）為橫坐標(biāo)進(jìn)行描點(diǎn)，請(qǐng)

在圖中作出尸-#的圖像

F-co2

2.30

X

2.25

2.20X

2.15

2.10X

2.05

2.00

1.95

0.001.002.003.004.005.00

（3）根據(jù)圖像求得實(shí)驗(yàn)所用手機(jī)的質(zhì)量為kg,手機(jī)重心做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為—m。（結(jié)果均保留兩

位有效數(shù)字，重力加速度lOm/s?）

四、計(jì)算題（本題共3小題，共38分。）

13.（16分）（23-24高二下?北京海淀?期末）如圖所示，彈簧振子在豎直方向的仄C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)

動(dòng)。小球位于5點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.5s首次到達(dá)C點(diǎn)。若以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。，以豎直向下

為正方向建立坐標(biāo)軸Ox,用x表示小球相對(duì)于平衡位置的位移。已知2、C兩點(diǎn)相距20cm,彈簧勁度系數(shù)

笈=20N/m,小球質(zhì)量俏=0.5kg,取重力加速度gEOm/s?。

（1）請(qǐng)寫出小球位移x隨時(shí)間，變化的關(guān)系式。

（2）求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球位移的大小。

（3）求小球運(yùn)動(dòng)至8點(diǎn)時(shí)，其所受回復(fù)力和彈簧彈力的大小。

c

O

(

X