《外力作用下的振動》同步練習(xí)2-1.doc

外力作用下的振動同步練習(xí)基礎(chǔ)精練. 下列說法正確的是()實(shí)際的自由振動必然是阻尼振動做阻尼振動的振子的振幅和頻率都在減小有阻力的振動叫做受迫振動物體在周期性外力作用下的振動叫做受迫振動受迫振動穩(wěn)定后頻率與自身物理?xiàng)l件有關(guān)驅(qū)動力頻率等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動的振幅最大解析：做阻尼振動的振子頻率保持不變，錯(cuò)；有阻力的振動叫做阻尼振動，錯(cuò)；受迫振動穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動力頻率決定，錯(cuò)。答案：. 部隊(duì)經(jīng)過橋梁時(shí)，規(guī)定不許齊步走，登山運(yùn)動員登高山時(shí)，不許高聲叫喊，主要原因是()減輕對橋的壓力，避免產(chǎn)生回聲減少對橋、雪山的沖擊力避免使橋發(fā)生共振和使雪山發(fā)生共振使橋受到的壓力更不均勻，使登山運(yùn)動員耗散能量減少解析：部隊(duì)過橋時(shí)如齊步走，給橋梁施加周期性外力，容易使橋的振動幅度增加，即發(fā)生共振，造成橋梁倒塌；登山運(yùn)動員登高山時(shí)高聲叫喊，聲波容易引發(fā)雪山共振而發(fā)生雪崩，故應(yīng)選。答案：. 如圖兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為 ，乙彈簧振子的固有頻率為 ，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為 的驅(qū)動力作用做受迫振動時(shí)，則兩個(gè)彈簧振子的振動情況是()甲的振幅較大，且振動頻率為 甲的振幅較大，且振動頻率為 乙的振幅較大，且振動頻率為 乙的振幅較大，且振動頻率為 解析：當(dāng)驅(qū)動力的頻率與固有頻率接近時(shí)，振幅增大，且受迫振動的頻率等于驅(qū)動力頻率，對。答案：. 一洗衣機(jī)在正常工作時(shí)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()正常工作時(shí)，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大正常工作時(shí)，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小正常工作時(shí)，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率當(dāng)洗衣機(jī)振動最劇烈時(shí)，波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率解析：切斷電源后，波輪的轉(zhuǎn)動逐漸慢下來，在某一小段時(shí)間內(nèi)洗衣機(jī)發(fā)生了強(qiáng)烈的振動，說明了此時(shí)波輪的頻率與洗衣機(jī)的固有頻率相同，發(fā)生了共振。此后波輪轉(zhuǎn)速減慢，則驅(qū)固，所以共振現(xiàn)象消失，洗衣機(jī)的振動隨之減弱。答案：. 如圖所示的演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著五個(gè)單擺，其中、擺長相同，先使擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)振動穩(wěn)定后()各擺的固有周期均相同各擺振動的周期均與擺相同擺振幅最大擺振動周期最小解析：單擺的固有周期由擺長決定，故除、固有周期相同外，其他擺的固有周期都不相同，錯(cuò)。擺動后，通過水平繩對周圍的、四個(gè)單擺提供周期性的驅(qū)動力，四擺都在同一驅(qū)動力作用下運(yùn)動，故它們的振動周期均與擺的固有周期相同，對、錯(cuò)。其中擺發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大，錯(cuò)。答案：. 在圖所示的裝置中，在曲軸上懸掛一個(gè)彈簧振子，若不轉(zhuǎn)動把手，讓其上下振動，周期為，若使把手以周期()勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)運(yùn)動都穩(wěn)定后，則()彈簧振子的振動周期為彈簧振子的振動周期為要使彈簧振子振幅增大，可讓把手轉(zhuǎn)速減小要使彈簧振子振幅增大，可讓把手轉(zhuǎn)速增大解析：轉(zhuǎn)動把手后，彈簧振子做受迫振動，故其振動的周期等于轉(zhuǎn)動把手的周期，錯(cuò)，對。要使彈簧振子的振幅增大，應(yīng)使轉(zhuǎn)動把手的周期向振子的固有周期靠近，即減小轉(zhuǎn)動把手的周期，讓把手轉(zhuǎn)得更快，錯(cuò)，對。答案：. 某同學(xué)在研究單擺的受迫振動時(shí)，得到如圖所示的共振曲線。橫軸表示驅(qū)動力的頻率，縱軸表示穩(wěn)定時(shí)單擺振動的振幅。已知重力加速度為，下列說法中正確的是()由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的擺長由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的質(zhì)量由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的最大動能如果增大該單擺的擺長，則曲線的峰將向右移動解析：從單擺的共振曲線可以得出單擺的固有頻率，單擺的固有頻率等于振幅最大時(shí)的驅(qū)動力的頻率，根據(jù)單擺的頻率可以計(jì)算出單擺的周期，根據(jù)單擺的周期公式可以算出單擺的擺長，選項(xiàng)正確；從單擺的周期無法計(jì)算出單擺的擺球質(zhì)量和擺球的最大動能，選項(xiàng)、錯(cuò)誤；如果增大單擺的擺長，單擺的周期增大，頻率減小，曲線的峰將向左移動，選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：. 一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，如下圖甲所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動。勻速轉(zhuǎn)動把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力，使振子做受迫振動。把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期。若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運(yùn)動，振動圖線如下圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動圖線如下圖丙所示。若用表示彈簧振子的固有周期，表示驅(qū)動力的周期，表示受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則()由圖線可知 由圖線可知 當(dāng)在 附近時(shí)，顯著增大，當(dāng)比 小得多或大得多時(shí)，很小當(dāng)在 附近時(shí)，顯著增大，當(dāng)比 小得多或大得多時(shí)，很小解析：若保持把手不動，砝碼以某一初速度做簡諧運(yùn)動，為自由振動，題圖乙為砝碼的自由振動圖象，由圖讀出周期 ，為砝碼的固有周期。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，砝碼為受迫振動，此時(shí)砝碼振動的周期為驅(qū)動力的周期，圖丙為砝碼做受迫振動的圖象，由圖讀出的周期 ，為砝碼做受迫振動的周期，也為驅(qū)動力的周期。當(dāng)驅(qū)動力的周期越靠近砝碼的固有周期時(shí)，砝碼的振動越劇烈，振幅越大。當(dāng)驅(qū)動力的周期偏離砝碼的固有周期時(shí)，砝碼的振動減弱，振幅減小，所以、選項(xiàng)正確。答案：能力精練. 鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過軌端接縫處時(shí)，車輪就會受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動。普通鋼軌長為 ，列車固有振動周期為 。下列說法正確的是()列車的危險(xiǎn)速率為 列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象列車運(yùn)行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行解析：共振的條件是驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率，由可求出危險(xiǎn)車速為 。列車過橋需要減速，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。在列車運(yùn)行過程中應(yīng)避免共振，保證行車安全，選項(xiàng)錯(cuò)誤。列車固有周期恒定，由知，增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行。故本題正確選項(xiàng)是、。答案：. 某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的處(如圖所示)，樹枝在 內(nèi)上下振動了次。鳥飛走后，他把 的砝碼掛在處，發(fā)現(xiàn)樹枝在 內(nèi)上下振動了次。將 的砝碼換成 的砝碼后，他發(fā)現(xiàn)樹枝在 內(nèi)上下振動了次。你估計(jì)鳥的質(zhì)量最接近() 解析：振動系統(tǒng)的頻率是由振動系統(tǒng)的自身來決定的。鳥與樹枝組成的系統(tǒng)頻率 。 砝碼與樹枝組成的系統(tǒng)頻率 。 砝碼與樹枝組成的系統(tǒng)頻率為 ，而，故鳥的質(zhì)量應(yīng)在 與 之間，故選。答案：. 如下圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，下列說法正確的是()若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相同，則圖線表示月球上單擺的共振曲線若兩次受迫振動是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長之比圖線若是在地球上完成的，則該擺擺長約為 若擺長約為 ，則圖線是在地球上完成的解析：圖線中振幅最大處對應(yīng)頻率應(yīng)與做受迫振動的單擺的固有頻率相等，從圖線上可以看出，兩擺的固有頻率 ， 根據(jù)周期公式可得當(dāng)兩擺分別在月球上和地球上做受迫振動且擺長相等時(shí)，越大，越大，所以，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以圖線表示月球上單擺的共振曲線，選項(xiàng)正確。若兩次受迫振動是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則相同，兩次擺長之比，所以選項(xiàng)正確。圖線若是在地球上完成的，將 和 代入頻率的計(jì)算公式可解得 ，所以選項(xiàng)正確，錯(cuò)誤。答案：. 如圖所示，輕直桿的中點(diǎn)懸掛一個(gè)彈簧振子，其固有頻率為 ，桿的端有固定光滑軸，端下邊由凸輪支持，凸輪繞其軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為。()在從逐漸增大到 的過程中，振子的振幅變化情況將是怎樣的？()當(dāng)時(shí)振幅最大。()若轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在 ，的振動周期是。