2022年高中物理 第1章 机械振动 4 阻尼振动 受迫振动自我小测 教科版选修3-4

2022年高中物理 第1章 机械振动 4 阻尼振动 受迫振动自我小测 教科版选修3-41一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是（）A振动能量逐渐转化为其他形式的能量B后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能2关于受迫振动的下列说法中正确的是（）A受迫振动的频率等于物体的固有频率B受迫振动的频率与物体的固有频率无关C驱动力越大，物体做受迫振动的频率越大D驱动力的频率越接近物体的固有频率，受迫振动的振幅越大3一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图（a）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（b）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（c）所示若用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，则下列说法正确的是（）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4图中两小球质量分别为M和m（Mm），悬挂在同一根水平拉紧的绳上，先使M摆动，则以下说法正确的是（）Am的摆动周期几乎与M的周期相等Bm的振幅随l1长短的改变而改变Cl1l2时，m有最大振幅Dl1l2时，m的振幅有可能大于M的振幅5A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f.若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则下列说法正确的是（）AA的振幅较大，振动频率为fBB的振幅较大，振动频率为3fCA的振幅较大，振动频率为3fDB的振幅较大，振动频率为4f6一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如图所示由图可知（）A驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态B驱动力频率为f3时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为f2C振子如果做自由振动，它的频率是f2D振子可以做频率为f1的振幅为A1的振动7一洗衣机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，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）A正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大B正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小C正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率D当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率8在矿山采出的矿石还要经过选矿这一道工序，选矿时主要用到共振筛，共振筛用四根硬弹簧支起，并装有一电动偏心轮，偏心轮每转动一周就给筛子一个周期性变化的驱动力当筛子做自由振动时，完成10次全振动的时间为15 s某电压下，电动偏心轮的转速为30 r/min（转/分）已知：如果增大电压，可使偏心轮的转速提高；增加筛子的质量，可增大筛子的固有周期要使共振筛的振幅增大，下列做法中正确的是（）A适当提高输入电压B略为降低输入电压C增加筛子的质量 D减小筛子的质量9如图，轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为2 Hz.杆的O端有固定光滑轴，C端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为n.在n从0逐渐增大到5 r/s的过程中，振子M的振幅变化情况将是_，当n_r/s时振幅最大若转速稳定在5 r/s，M的振动周期是_参考答案1答案：AD解析：单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使振动能量逐渐转化为内能，A和D对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能（或势能）一定小于前一时刻的动能（或势能），故B、C不对2答案：BD解析：受迫振动的周期、频率与驱动力的周期、频率相等，与固有周期、频率无关，并且驱动力频率与固有频率之差越小振幅越大，二者之差越大，振幅越小，故B、D对，A错而振动频率与驱动力大小是无关的3答案：AC解析：由题意知题图（b）为自由振动图线，题图（c）为受迫振动图线弹簧振子做自由振动时的周期为固有周期，从题图（b）知此振子的固有周期T04 s，A正确，B错误受迫振动时的周期与驱动力的周期相同，当系统所受驱动力的周期跟其固有周期相等时，将发生共振，此时振幅最大，当系统所受驱动力的周期跟其固有周期相差太远时，其振幅较小，故C正确，D错误4答案：ABCD解析：M摆动过程中，通过水平绳给m施加周期性的驱动力，使m做受迫振动，所以m的摆动周期与驱动力周期相等，当l1l2时，m的固有周期与驱动力周期相等，m产生共振，故A、B、C、D四个选项都是对的5答案：B解析：由于B的固有频率4f与驱动力的频率接近，发生受迫振动时的振幅较大，而且振动频率与驱动力频率相同且为3f.6答案：AC解析：由题图可以看出，当频率为f2时，振子处于共振状态，说明振子的固有频率为f2，所以选项A、C正确7答案：AD解析：洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的频率与洗衣机的固有频率相同，发生了共振此后波轮转速减慢，则驱动力的频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，所以选项A、D正确8答案：AC解析：筛子的振幅由驱动力频率f与固有频率f0的差值决定即f|ff0|越小，振幅越大，要判断振幅能否增大，就要确定f是否减小筛子的固有频率驱动力的频率n30 r/minr/s0.5 Hz.因增大电压，可提高转速，可使驱动力频率增加，则f减小，可增大振幅；增加筛子的质量，可使固有周期增大，则固有频率变小，从而f减小，可使振幅增大所以正确选项为A、C.9答案：先变大后变小20.2 s解析：振子在杆对它的驱动力作用下做受迫振动，当凸轮的转速等于弹簧振子的固有频率2 Hz时，振幅最大，发生共振故转速n从0到5 r/s过程中，振子的振幅先变大后变小，当n2 r/s时，振幅最大；转速为5 r/s时，M的振动频率为5 Hz，周期为0.2 s