2019-2020年高中物理 11.5 外力作用下的振动同步练习 新人教版选修3-4.doc

2019-2020年高中物理 11.5 外力作用下的振动同步练习 新人教版选修3-41下列说法正确的是()A自由振动一定是阻尼振动B物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率不断减小C做受迫振动的物体稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体固有频率无关D受迫振动的频率由驱动力和振动系统共同决定答案：C2下列振动中属于受迫振动的是()A用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B打点计时器接通电源后，振针的振动C小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动解析：选B.受迫振动是振动物体在驱动力作用下的运动，故只有B对，A、C是阻尼振动，D是简谐运动3(xx年湘潭高二检测)A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较()AA摆的振幅较大，振动频率为fBA摆的振幅较大，振动频率为5fCB摆的振幅较大，振动频率为5fDB摆的振幅较大，振动频率为4f解析：选C.A、B两单摆都做受迫振动，振动的频率等于驱动力的频率5f.B摆的固有频率更接近5f，故B摆振幅较大，C正确，A、B、D错误4在飞机的发展中有一个阶段，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答案：D5铁道上每根钢轨长12.5 m，若支持车厢的弹簧和车厢组成的系统周期为0.6 s，那么当列车以_的速度行驶时，车厢振动最厉害解析：本题应用共振产生的条件来求解火车行驶时，每当通过铁轨的接缝处就受到一次冲击力，该力即为驱动力当驱动力周期和车厢的弹簧的固有周期相等时，即发生共振，车厢振动得最厉害由共振条件得T驱T固0.6 s，又T驱，将式代入，解得v m/s21 m/s.答案：21 m/s一、选择题1下列说法中正确的是 ()A某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率D某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动解析：选ABC.物体做自由振动时，振动频率为固有频率与振幅无关，故A对；物体做受迫振动时，振动频率总等于驱动力的频率，故B对；物体发生共振时，说明驱动力的频率等于物体的固有频率，故C对；物体发生共振时，同样会受到阻力作用而发生阻尼振动，故D错2做阻尼振动的弹簧振子，先后两次经过同一位置，下列说法正确的是()A有相同的速度 B有相同的动能C有相同的势能 D有相同的机械能答案：C3下列现象中，利用共振现象的是()A秋千越荡越高B火车过桥时要慢开C喇叭常放在音箱内D建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别解析：选AC.利用共振时，应使驱动力的频率等于或接近于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，因此应用共振的是A、C，B、D是防止共振的危害4做“声波碎杯”的实验时，用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉，下列说法中正确的是()A操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz.解析：选D.本题考查共振现象在实际生产和生活中的应用，要求学会用共振条件进行分析为了使杯发生共振，操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，5. 研究单摆受迫振动规律时得到如图1157所示的图象，则不正确的说法是()图1157A其纵坐标为位移B其纵坐标为振幅C单摆的固有周期为2 sD图象的峰值表示共振时的振幅答案：A6某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是()A当ff0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f解析：选BD.由共振条件及共振曲线可知：驱动力频率f越接近振动系统的固有频率f0，则振幅越大，故知：当ff0时，振幅随f的增大而增大，A错；当ff0时，振幅随f的增大而减小，随f的减小而增大，B正确；系统振动稳定后，振动频率等于驱动力频率f，与固有频率f0无关，D对，C错7将一个力电传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力F的大小随时间t变化的曲线如图1158所示某同学根据此图线提供的信息做出了下列判断，其中正确的是()图1158A摆球摆动的周期T0.6 sBt0.2 s时，摆球正经过最低点Ct1.1 s时，摆球正经过最低点D摆球在摆动过程中机械能守恒答案：B8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，洗衣机脱水桶的运转频率比洗衣机的固有频率大B正常工作时，洗衣机脱水桶的运转频率比洗衣机的固有频率小C正常工作时，洗衣机脱水桶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，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率解析：选AD.洗衣机切断电源，脱水桶的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明了此时脱水桶的运转频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振，此后脱水桶转速减慢，则f驱f固，共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱9任何物体都有一不变的固有频率，将人作为一个整体来看，在水平方向的固有频率约为3 Hz6 Hz，在竖直方向上的固有频率约为4 Hz8 Hz，拖拉机的驾驶员，风铲、铆钉机等操作工在工作时都将做受迫振动，为了保障驾驶员或操作工的安全与健康，有关部门作出规定，用手操作的各类振动机械的频率必须大于20 Hz，这是为了()A减轻劳动强度B提高工作效率C延长机械的使用寿命D防止共振对人体造成的危害解析：选D.当外界驱动力的频率等于人体固有频率时，人体器官的振幅最大，不利于健康，故应使二者频率差别较大，防止共振10如图1159为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是()图1159A若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线I表示月球上单摆的共振曲线B若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比ll254C图线若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1 mD若摆长均为1 m，则图线I是在地面上完成的解析：选ABC.受迫振动的频率与固有频率无关，但当驱动力的频率与物体固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，所以，可以根据物体做受迫振动的共振曲线判断出物体的固有频率根据单摆振动周期公式T2，可以得到单摆固有频率f，根据图象中f的信息可以推断摆长或重力加速度的变化情况二、非选择题11.如图11510所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个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组成的振动系统，小球浸没在水中当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3 Hz.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，它振动的频率是多少？图11510解析：当圆盘转动时，通过小圆柱带动T形支架上下振动，T形支架又通过弹簧给小球一周期性的作用力使其做受迫振动，所以小球振动的频率应等于驱动力的频率，即T形支架的振动频率，而T形支架的频率又等于圆盘转动的频率，故小球振动的频率f Hz0.25 Hz.答案：0.25 Hz12如图11511所示是一个单摆的共振曲线图11511 (1)若单摆所处的环境重力加速度g9.8 m/s2，试求此摆的摆长(2)共振时单摆的振幅为多少？(3)若将此摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？解析：(1)由图知单摆的固有频率为f0.3 Hz，则T s，由T2 得：l2.76 m.(2)由图知单摆共振时振幅为10 cm.(3)当将单摆移到高山上时g变小，由周期公式知T变大，f变小，因此峰将向左移动答案：(1)2.76 m(2)10 cm(3)左移