2019-2020年高二物理 第9单元：达标训练（7、受迫振动 共振）(有解析) 大纲人教版.doc

2019-2020年高二物理 第9单元：达标训练（7、受迫振动 共振）(有解析) 大纲人教版基础巩固达标 1.共振现象是（ ）A.发生在受迫振动中，策动力的频率远大于物体的固有频率，振幅最大B.发生在简谐运动中，策动力的频率等于物体的固有频率，振幅最大C.发生在受迫振动中，策动力的频率等于物体的固有频率，振幅最大D.发生在受迫振动中，策动力的频率远小于物体的固有频率，振幅最大思路分析：共振发生在受迫振动中，且当驱动力频率等于固有频率时.答案：C2.有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f,B的固有频率为4f，如果它们都在频率为3f的驱动力作用下受迫振动，则（ ）A.振子A的振幅较大，振动频率为fB.振子B的振幅较大，振动频率为3fC.振子A的振幅较大，振动频率为3fD.振子B的振幅较大，振动频率为4f思路分析：物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，而和物体的固有频率无关.但当驱动力的频率越接近物体固有频率时，物体振动的振幅越大.答案：B3.若铁路上每根铁轨的长为12 m，在弹簧支撑下的车厢固有周期是0.6 s，列车以下列哪一速度行驶时，车厢振动最厉害（ ）A.20 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.12 m/s思路分析：车厢每经过两铁轨接合处，受到一次外来的驱动力，当驱动力的周期和车厢固有周期相等时，车厢振动最厉害,故v=20 m/s.答案：A4.A、B、C三摆的摆长及摆球质量如图9-7-5所示.当A振动起来后，通过水平挂绳迫使B、C振动，下列说法中正确的是（ ）图9-7-5A.只有A、C振动周期相等B.C的振幅比B小C.C的振幅比B大D.A、B、C振动周期相等思路分析：因为B、C均做受迫振动，故其振动的频率（或周期）等于驱动力的频率（或周期），即B、C的振动周期都等于A的振动周期，所以选项D正确.而C的固有周期和A的周期相等，故振幅比B的振幅大.选项C正确.答案：CD5.把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，给筛子一个驱动力，这就做成一个共振筛.筛子做自由振动时，完成20次全振动所用时间为15 s，在某电压下电动偏心轮的转速是88 r/min.已知增大电压可以使转速提高，增加筛子的质量可以增大筛子的固有周期，要使筛子的振幅增大，下列说法正确的是（ ）A.降低输入电压 B.提高输入电压C.增大筛子的质量 D.减小筛子的质量思路分析：本题关键是理解增大振幅的条件.自由振动时的频率为固有频率，固有频率为f0= Hz=1.33 Hz，在某电压下驱动力的频率为f= Hz=1.47 Hz,要增大振幅只有使转动频率（驱动力频率）f接近固有频率f0.想办法使f减小或使f0增大.为使f减小，必须减小转速，故应降低输入电压；为使f0增大，应减小固有周期，故应减小筛子的质量.答案：AD综合应用创新6.正在运转的机器，当其飞轮以角速度0匀速转动时，机器的振动不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱.在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增大到0，在这一过程中（ ）A.机器不一定会发生强烈的振动B.机器一定发生强烈的振动C.若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度为0D.若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度肯定不为0答案：BD7.某桥梁的固有频率为6.0 Hz，在大量军队齐步过桥，军人每跨一步距离为0.75 m，当行走速度为_，会对桥的安全威胁最大.思路分析：军人每跨一步所用时间与桥梁的固有周期相等时，军人齐步走对桥梁的动力使桥梁产生共振，从而使桥梁有倒塌的危险.v=sf=0.756.0 m/s=4.5 m/s.答案：4.5 m/s8.如图9-7-6所示为单摆的共振曲线，图中横坐标表示驱动力的频率，纵坐标表示单摆的振幅，由图线可得出该单摆的摆长为_. 图9-7-6 图9-7-7思路分析：由图象知，当频率f=f2时，单摆发生共振，此时刚好等于单摆的固有频率，所以2=，l=.答案：9.如图9-7-7所示，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.当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_.思路分析：本题考查对受迫振动的频率和共振的条件的分析，振子固有频率为2 Hz，凸轮的转动频率就是驱动力的频率，即f驱从0增大到5 Hz的变化过程中，先接近固有频率，达到相等后又偏离固有频率，故振幅先增大后减小，当f驱=f固=2 Hz,即n=2 r/s时振幅最大.当n=5 r/s，即f驱=5 Hz，T驱=0.2 s，受迫振动的周期取决于驱动力的周期，即也为0.2 s.答案：先增大后减小 2 0.2 s10.洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后，电动机由于惯性还要转一会儿才能停下来.在这个过程中，洗衣机的振动剧烈程度有变化，其中有一阵子最剧烈.试分析这一现象.解：转动的电动机对洗衣机来说是驱动力，切断电源前，电动机转速很高，其频率远大于洗衣机的固有频率，故振幅很小.切断电源后，电动机由原来的高转速逐渐减小，直到停止.在这个过程中，电动机的频率与洗衣机的固有频率的差值也经历了“变小等于零变大”的变化.在差值逐渐变小的阶段，洗衣机的振幅逐渐增大，即振动逐渐加剧；当差值为零时，洗衣机发生共振，振幅最大，即振动最剧烈.此后，随着差值逐渐变大，振动也逐渐减弱，直至停止.