2022年高中物理课时跟踪检测四阻尼振动受迫振动教科版

2022年高中物理课时跟踪检测四阻尼振动受迫振动教科版1下列说法正确的是()A实际的自由振动必然是阻尼振动B在外力作用下的振动是受迫振动C阻尼振动的振幅越来越小D受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关2下列说法正确的是()A只有受迫振动才能发生共振现象B一切振动都能发生共振现象C只要振动受到阻力，它一定做阻尼振动D若振动受到阻力，它也可能做无阻尼振动3在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是()A加大飞机的惯性B使机体更加平衡C使机翼更加牢固D改变机翼的固有频率4.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2甲所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图乙所示。图1图2若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则 ()A由图线可知T04 sB由图线可知T08 sC当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小5把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图3所示。筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15 s，在某电压下，电动偏心轮转速是36 r/min。已知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增大，下列做法正确的是()图3A提高输入电压B降低输入电压C增加筛子质量 D. 减小筛子质量6一洗衣机的脱水筒在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动在逐渐减弱。对这一现象，下列说法中正确的是() 正常工作时，洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率大；正常工作时，洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率小；正常工作时，洗衣机脱水筒的运转频率等于洗衣机的固有频率；当洗衣机振动最剧烈时，洗衣机脱水筒的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率。 A B C D. 7.图4是探究单摆共振条件时得到的图像，它表示振幅跟驱动力频率之间的关系，(g9.8 m/s2)请回答：图4(1)这个单摆的摆长是多少？(2)如果摆长变长一些，画出来的图像的高峰将向哪个方向移动？8如图5所示，在曲轴A上悬挂一个弹簧振子，如果转动把手，曲轴可以带动弹簧振子上下振动。问：图5(1)开始时不转动把手，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在10 s内完成20次全振动，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦和空气阻力，振子做什么振动？(2)在振子正常振动过程中，以转速4 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期是多少？(3)若要振子振动的振幅最大，把手的转速应多大？答 案1选AC实际的自由振动，必须不断克服外界阻力做功而消耗能量，振幅会逐渐减小，必然是阻尼振动，故A、C正确；只有在周期性外力(驱动力)的作用下物体所做的振动才是受迫振动，B错；受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定，与自身物理条件无关，D错。2选AD发生共振的条件是f固f驱，所以A对、B错。无阻尼振动是振幅不变的振动，当受阻力时，若外界补充能量，则也可能做无阻尼振动，C错，D对。3选D飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象，想要解决这一问题需要使系统的固有频率与驱动力的频率差别增大，在飞机机翼前缘处装置一个配重杆，改变的是机翼的固有频率，故选项D正确。4选AC该题是考查机械振动图像和共振现象的题目。细读图中所给情景，可知：第1幅图是描述弹簧振子在不受驱动力的情况下振动情况的图像，此时的振动周期是该弹簧振子的固有周期，从图中可直接读出固有周期为4 s，A正确，B错误；当驱动力的频率与固有频率相近时，发生共振，振幅显著增大，所以当曲杆的转动周期与弹簧振子的固有周期4 s接近的时候，振幅Y显著增大，其他情况下Y很小，C正确，D错误。5选AC在题给条件下，筛子振动的固有周期T固 s1.5 s，电动偏心轮的转动周期(对筛子来说是驱动力的周期)T驱 s1.67 s。要使筛子振幅增大，就得使这两个周期值靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压使偏心轮转得快一些，减小驱动力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大。正确选项为A、C。6选C正常工作时，洗衣机脱水筒运转频率比断电后的频率高，共振发生在断电之后，所以正常工作时的频率比洗衣机的固有频率大。洗衣机切断电源，脱水筒的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了剧烈的振动，说明了此时脱水筒的运转频率与洗衣机的固有频率相同，发生了共振。此后脱水筒转速减慢，则f驱f固，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，故C正确。7解析：(1)从共振曲线知，单摆的固有周期T s s，因为T2 ，所以l m2.76 m。(2)若摆长变长一些，则由周期公式T2 可知，单摆固有周期增大，则固有频率变小，因此图像的高峰将向原点方向移动。答案：(1)2.76 m(2)向原点方向移动8解析：(1)根据题意振子做自由振动，T固 s0.5 s，f固 Hz2 Hz。由于摩擦力和空气阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动。(2)振子做受迫振动。由于把手转动的转速为4 r/s，即驱动力频率为f驱4 Hz，周期T驱0.25 s。弹簧振子振动达稳定状态后，其周期等于驱动力的周期，TT驱0.25 s。(3)要使弹簧振子的振幅最大，处于共振状态，必须使驱动力的频率f驱等于它的固有频率f固，即f驱f固2 Hz，故把手的转速应为n2 r/s。答案：见解析