《2022高中物理 課下能力提升六 第十一章 第5節(jié) 外力作用下的振動（含解析）新人教版選修3-4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高中物理 課下能力提升六 第十一章 第5節(jié) 外力作用下的振動（含解析）新人教版選修3-4（4頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高中物理 課下能力提升六 第十一章 第5節(jié) 外力作用下的振動（含解析）新人教版選修3-4 一、選擇題 1．下列各種振動中，不是受迫振動的是(　　) A．敲擊后的鑼面的振動 B．縫紉機(jī)針的振動 C．人挑擔(dān)子時，擔(dān)子上下振動 D．蜻蜓、蝴蝶翅膀的振動 2．[多選](2016·聊城高二檢測)下列說法中正確的是(　　) A．阻尼振動是減幅振動 B．實(shí)際的振動系統(tǒng)不可避免地要受到阻尼作用 C．阻尼振動的振幅逐漸減小，所以周期也逐漸減小 D．阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動 3．如圖所示，一根水平張緊的繩子上系著五個單擺，擺長從左至右依次為、l、、l、2l，若讓D擺先擺動起來

2、，周期為T，穩(wěn)定時A、B、C、E各擺的情況是(　　) A．B擺振動的振幅最大 B．E擺振動的振幅最大 C．C擺振動周期小于T D．A擺振動周期大于T 4．[多選]一洗衣機(jī)脫水筒在正常工作時非常平穩(wěn)，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動越來越劇烈，然后振動再逐漸減弱，對這一現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．正常工作時，洗衣機(jī)脫水筒的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大 B．正常工作時，洗衣機(jī)脫水筒的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小 C．正常工作時，洗衣機(jī)脫水筒的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率 D．當(dāng)洗衣機(jī)振動最劇烈時，洗衣機(jī)脫水筒的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率 5．在飛機(jī)的發(fā)展史中有

3、一個階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼(翅膀)很快就抖動起來，而且越抖越厲害。后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個配重桿的方法，解決了這一問題。在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的目的主要是(　　) A．加大飛機(jī)的慣性 B．使機(jī)體更加平衡 C．使機(jī)翼更加牢固 D．改變機(jī)翼的固有頻率 二、非選擇題 6．如圖所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺。當(dāng)a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來，此時b擺的振動周期________(選填“大于”、“等于”或“小于”)d擺的周期。圖乙是a擺的振動圖象，重力加速度g，則a的擺長為________。 [提能練

4、] 一、選擇題 1．自由擺動的秋千，擺動的振幅越來越小，下列說法正確的是(　　) A．機(jī)械能守恒 B．能量正在消失 C．總能量守恒，機(jī)械能減小 D．只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 2．[多選]某簡諧振子，自由振動時的振動圖象如圖甲中的曲線Ⅰ所示，而在某驅(qū)動力作用下做受迫振動時，穩(wěn)定后的振動圖象如圖甲中的曲線Ⅱ所示，那么，此受迫振動對應(yīng)的狀態(tài)可能是圖乙中的(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)　　　　　　　　B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．一定不是c點(diǎn) 3．下表記錄了某受迫振動的振幅隨驅(qū)動力頻率變化的關(guān)系，若該振動系統(tǒng)的固有頻率為f固，如圖所示，則(　　) 驅(qū)動力

5、 頻率/Hz 30 40 50 60 70 80 受迫振動 振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3 A.f固＝60 Hz B．60 Hz＜f固＜70 Hz C．50 Hz＜f固＜60 Hz D．以上三項(xiàng)都不對 4．如圖所示裝置中，已知彈簧振子的固有頻率f固＝2 Hz，電動機(jī)皮帶輪的直徑d1是曲軸皮帶輪d2的。為使彈簧振子的振幅最大，則電動機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為(　　) A．60 r/min B．120 r/min C．30 r/min

6、 D．240 r/min 二、非選擇題 5．如圖所示是用來測量各種電動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)的原理圖。在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四個鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動的電動機(jī)接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大。 (1)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為________r/s。 (2)四個鋼片a、b、c、d的振動頻率分別是________、________、________、________。 6．汽車的重量一般支撐在固定于軸承上的若干彈簧上，彈簧的等效勁度系數(shù)k＝1.5×105 N/m，汽車開動時，在振幅較小的情況下，其上下自由振動的頻率滿足f＝ (L為車廂在

7、平衡位置時，彈簧的壓縮長度)。若人體可以看成一個彈性體，其固有頻率約為2 Hz，已知汽車的質(zhì)量為600 kg，每個人的質(zhì)量為70 kg，則這輛車乘坐幾個人時，人感覺到最難受？(取g＝9.8 m/s2) 答 案 [基礎(chǔ)練] 1．解析：選A　受迫振動是物體在周期性驅(qū)動力作用下的運(yùn)動，而鑼面在敲擊后并沒有受到周期性驅(qū)動力作用，A不是受迫振動；B、C、D都是在做受迫振動。 2．解析：選ABD　阻尼振動是減幅振動，振動周期為振動系統(tǒng)的固有周期；實(shí)際的振動系統(tǒng)不可避免地要受阻尼作用；阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動，故選項(xiàng)A、B、D正確。 3．解析：選A　這是一個受迫振動的問題，由D擺提供驅(qū)

8、動力，提供A、B、C、E擺振動的能量，A、B、C、E擺做受迫振動，其振動的頻率和周期等于D擺的振動頻率和周期，C、D錯誤；因?yàn)锽擺的擺長與D擺相等，B擺的固有周期等于驅(qū)動力的周期，滿足發(fā)生共振的條件，B擺發(fā)生共振，振幅最大，A正確，B錯誤。 4．解析：選AD　切斷電源后脫水筒的轉(zhuǎn)速越來越小，即脫水筒的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率越來越小，由題意，當(dāng)洗衣機(jī)脫水筒正常工作時，非常穩(wěn)定，可知，正常工作時頻率大于洗衣機(jī)的固有頻率，A正確；當(dāng)振動最劇烈時，洗衣機(jī)發(fā)生了共振，D正確。 5．解析：選D　飛機(jī)抖動的厲害是因?yàn)榘l(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問題需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動力的頻率差別增大，在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個配

9、重桿，改變的是機(jī)翼的固有頻率，D正確。 6．解析：a擺擺動起來后，通過張緊的繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力，使b、c、d三擺做受迫振動，三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，由于驅(qū)動力頻率相同，則三擺的周期相同。據(jù)乙圖可知：T＝2t0，再據(jù)：T＝2π可知，a擺擺長：l＝。 答案：等于　 [提能練] 1．解析：選C　自由擺動的秋千可以看做阻尼振動的模型，振動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化不只是系統(tǒng)內(nèi)部動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，振動系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，與外界時刻進(jìn)行能量交換；系統(tǒng)由于受到阻力，消耗系統(tǒng)能量做功，而使振動的能量不斷減小，但總能量守恒，C正確。 2．解析：選AD　振子的固有周期與驅(qū)動

10、力周期的關(guān)系是T驅(qū)＝T固，所以受迫振動的狀態(tài)一定不是圖乙中的b點(diǎn)和c點(diǎn)，可能是a點(diǎn)，A、D正確。 3．解析：選C　從圖中所示的共振曲線，可判斷出f驅(qū)與f固相差越大，受迫振動的振幅越小；f驅(qū)與f固越接近，受迫振動的振幅越大，并從中看出f驅(qū)越接近f固，振幅的變化越慢；比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在50～60 Hz范圍內(nèi)時，振幅變化最小，因此，50 Hz＜f固＜60 Hz，C正確。 4．解析：選D　若使振子振幅最大，則曲軸轉(zhuǎn)動頻率為f＝2 Hz，即轉(zhuǎn)速為2 r/s，由于＝＝，ω1r1＝ω2r2，故＝，所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速為4 r/s，即240 r/min，D正確。 5．解析：(1)b鋼片的振幅最大，說明b鋼片

11、發(fā)生了共振，或者是電動機(jī)轉(zhuǎn)動的頻率最接近60 Hz，此時可認(rèn)為b鋼片發(fā)生了共振，由共振發(fā)生的條件可知f驅(qū)＝f固，因此電動機(jī)的轉(zhuǎn)動頻率為60 Hz，即轉(zhuǎn)速為60 r/s。(2)四個鋼片a、b、c、d都是做受迫振動，其振動頻率與固有頻率無關(guān)，都等于驅(qū)動力的頻率，即都等于電動機(jī)的轉(zhuǎn)動頻率60 Hz。 答案：(1)60　(2)60 Hz　60 Hz　60 Hz　60 Hz 6．解析：人體固有頻率為2 Hz，當(dāng)汽車的振動頻率與其相等時，人體與之發(fā)生共振，人感覺最難受。 即f＝ ＝f固，所以L＝ 解得L≈0.062 1 m 由胡克定律有kL＝(m車＋nm人)g 得n＝≈5 故這輛車乘坐5個人時，人感覺最難受。 答案：5人