《外力作用下的振動(dòng)》同步練習(xí)2-1.doc

外力作用下的振動(dòng)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(dòng)必然是阻尼振動(dòng)做阻尼振動(dòng)的振子的振幅和頻率都在減小有阻力的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)物體在周期性外力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)穩(wěn)定后頻率與自身物理?xiàng)l件有關(guān)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大解析：做阻尼振動(dòng)的振子頻率保持不變，錯(cuò)；有阻力的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)，錯(cuò)；受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動(dòng)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(dòng)員登高山時(shí)，不許高聲叫喊，主要原因是()減輕對(duì)橋的壓力，避免產(chǎn)生回聲減少對(duì)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(dòng)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(dòng)幅度增加，即發(fā)生共振，造成橋梁倒塌；登山運(yùn)動(dòng)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(dòng)力作用做受迫振動(dòng)時(shí)，則兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為 甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為 乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為 乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為 解析：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率接近時(shí)，振幅增大，且受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率，對(duì)。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(dòng)越來越劇烈，然后振動(dòng)再逐漸減弱。對(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(dòng)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(zhǎng)相同，先使擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來，可以發(fā)現(xiàn)振動(dòng)穩(wěn)定后()各擺的固有周期均相同各擺振動(dòng)的周期均與擺相同擺振幅最大擺振動(dòng)周期最小解析：?jiǎn)螖[的固有周期由擺長(zhǎng)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(dòng)后，通過水平繩對(duì)周圍的、四個(gè)單擺提供周期性的驅(qū)動(dòng)力，四擺都在同一驅(qū)動(dòng)力作用下運(yùn)動(dòng)，故它們的振動(dòng)周期均與擺的固有周期相同，對(duì)、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(dòng)把手，讓其上下振動(dòng)，周期為，若使把手以周期()勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)都穩(wěn)定后，則()彈簧振子的振動(dòng)周期為彈簧振子的振動(dòng)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(dòng)把手后，彈簧振子做受迫振動(dòng)，故其振動(dòng)的周期等于轉(zhuǎn)動(dòng)把手的周期，錯(cuò)，對(duì)。要使彈簧振子的振幅增大，應(yīng)使轉(zhuǎn)動(dòng)把手的周期向振子的固有周期靠近，即減小轉(zhuǎn)動(dòng)把手的周期，讓把手轉(zhuǎn)得更快，錯(cuò)，對(duì)。答案：. 某同學(xué)在研究單擺的受迫振動(dòng)時(shí)，得到如圖所示的共振曲線。橫軸表示驅(qū)動(dòng)力的頻率，縱軸表示穩(wěn)定時(shí)單擺振動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)能如果增大該單擺的擺長(zhǎng)，則曲線的峰將向右移動(dòng)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(dòng)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(zhǎng)，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(dòng)能，選項(xiàng)、錯(cuò)誤；如果增大單擺的擺長(zhǎng)，單擺的周期增大，頻率減小，曲線的峰將向左移動(dòng)，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(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如下圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)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(dòng)力的周期，表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)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(dòng)，砝碼以某一初速度做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，為自由振動(dòng)，題圖乙為砝碼的自由振動(dòng)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(dòng)時(shí)，砝碼為受迫振動(dòng)，此時(shí)砝碼振動(dòng)的周期為驅(qū)動(dòng)力的周期，圖丙為砝碼做受迫振動(dòng)的圖象，由圖讀出的周期 ，為砝碼做受迫振動(dòng)的周期，也為驅(qū)動(dòng)力的周期。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期越靠近砝碼的固有周期時(shí)，砝碼的振動(dòng)越劇烈，振幅越大。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期偏離砝碼的固有周期時(shí)，砝碼的振動(dòng)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?jī)筛撥壗涌p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(huì)受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長(zhǎng)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(dòng)。普通鋼軌長(zhǎng)為 ，列車固有振動(dòng)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(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行解析：共振的條件是驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)了次。你估計(jì)鳥的質(zhì)量最接近() 解析：振動(dòng)系統(tǒng)的頻率是由振動(dòng)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(dòng)中的共振曲線，下列說法正確的是()若兩次受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長(zhǎng)相同，則圖線表示月球上單擺的共振曲線若兩次受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長(zhǎng)之比圖線若是在地球上完成的，則該擺擺長(zhǎng)約為 若擺長(zhǎng)約為 ，則圖線是在地球上完成的解析：圖線中振幅最大處對(duì)應(yīng)頻率應(yīng)與做受迫振動(dòng)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(dòng)且擺長(zhǎng)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(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則相同，兩次擺長(zhǎng)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(dòng)，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(dòng)周期是。