魯科版選修34 生活中的振動 第1課時 作業(yè).docVIP

第4節(jié)生活中的振動1如圖142所示是單擺做阻尼振動的振動圖線，下列說法中正確的是()圖142a擺球a時刻的動能等于b時刻的動能b擺球a時刻的勢能等于b時刻的勢能c擺球a時刻的機械能等于b時刻的機械能d擺球a時刻的機械能大于b時刻的機械能e擺球振幅逐漸減小，頻率不變【解析】在單擺振動過程中，因不斷克服空氣阻力做功使振動的能量逐漸轉化為內能，c錯，d對雖然單擺總的機械能在逐漸減小，但在振動過程中動能和勢能仍不斷地相互轉化由于a、b兩時刻單擺的位移相等，所以勢能相等，但動能不相等，a錯，b對擺球的振幅逐漸減小，頻率不變，e正確【答案】bde2下列說法中正確的是() a阻尼振動是減幅振動b實際的振動系統(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e發(fā)生阻尼振動，振動系統(tǒng)的機械能不發(fā)生變化【解析】阻尼振動即振動過程中受到阻力作用的振動，因為實際的運動在空氣中要受到空氣的阻力作用，因此不可避免地受到阻尼作用，即b選項正確；由于振幅是振動系統(tǒng)能量大小的標志，阻尼振動過程中由于要克服阻力做功，消耗系統(tǒng)的機械能，因此系統(tǒng)機械能減小，所以振幅要減小，則a選項正確；但是振動系統(tǒng)的周期與振幅無關，因此阻尼振動盡管是減幅振動，但其固有周期不變，當阻尼過大時由于合外力可能為零，將不能提供回復力，則振動系統(tǒng)將不能發(fā)生振動，此時振動系統(tǒng)的周期可看作無窮大，因此c選項不正確，d選項正確；發(fā)生阻尼振動，振動系統(tǒng)的機械能逐漸減小，e錯誤【答案】abd3某一單擺由于受阻力作用，從開始擺動到逐漸停止的過程中()a振幅越來越小，周期也越來越小b振幅越來越小，周期不變c通過某一位置時，機械能始終不變d機械能不守恒，周期不變e單擺在振動過程中，擺球要克服阻力做功【解析】單擺做阻尼振動時，振幅會減小，機械能減小，振動周期不變，故選項b、d對，a、c錯單擺在振動過程中，擺球要克服阻力做功e正確【答案】bde4.如圖145所示，兩個質量分別為m和m的小球，懸掛在同一根水平細線上，當m在垂直于水平細線的平面內擺動時，下列說法正確的是()圖145a兩擺的振動周期是相同的b當兩擺的擺長相等時，m擺的振幅最大c懸掛m的豎直細線長度變化時，m的振幅不變dm擺的振幅可能超過m擺的振幅e當mm時兩個擺球一定發(fā)生共振現(xiàn)象【解析】m擺動時，m擺做受迫振動，穩(wěn)定后，m擺的振動周期應等于驅動力的周期，即等于m擺的周期，故選項a正確；當m擺長與m擺長相等時，兩者的固有周期相等，而m擺的固有周期就是使m做受迫振動的驅動力的周期，可見m擺處于共振狀態(tài)，選項b正確；m擺長發(fā)生變化，就是使m做受迫振動的驅動力周期發(fā)生變化，由于m的固有周期不變，這樣兩個周期差別就發(fā)生了變化，因而m的振幅也發(fā)生了變化，選項c錯誤；單擺振動的能量不僅與振幅有關，還跟振動系統(tǒng)的質量有關，如果m的質量比m大得多，從m向m傳遞的能量有可能使m的振幅大于m的振幅，選項d正確；兩擺發(fā)生共振的條件不是mm，而是擺長相等，故e錯誤【答案】abd5如圖146所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4 hz.現(xiàn)勻速轉動把手，給彈簧振子以周期性的驅動力，測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1 hz，則把手轉動的頻率為_圖146【解析】彈簧振子的頻率和驅動力的頻率應相等，故把手轉動的頻率為1 hz.【答案】1 hz6.如圖147所示，在曲軸a上懸掛一個彈簧振子，如果轉動把手，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動圖147(1)開始時不轉動把手，而用手往下拉振子，然后放手讓振子上下振動，測得振子在10 s內完成20次全振動，振子做什么振動？其固有周期和固有頻率各是多少？若考慮摩擦和空氣阻力，振子做什么振動？(2)在振子正常振動過程中，以轉速4 r/s勻速轉動把手，振子的振動穩(wěn)定后，振子做什么運動？其周期是多少？(3)若要振子振動的振幅最大，把手的轉速應多大？【解析】(1)用手往下拉振子使振子獲得一定能量，放手后，振子因所受回復力與位移成正比，方向與位移方向相反(fkx)，所以做簡諧運動，其周期和頻率是由它本身的結構特點決定的，稱為固有周期(t固)和固有頻率(f固)，根據(jù)題意t固 s0.5 s，f固 hz2 hz.由于摩擦和空氣阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越來越小，故振動為阻尼振動(2)由于把手轉動的轉速為4 r/s，它給彈簧振子的驅動力的頻率為f驅4 hz，周期t驅0.25 s，故振子做受迫振動振動達到穩(wěn)定狀態(tài)后，其頻率(或周期)等于驅動力的頻率(或周期)，而跟固有頻率(或周期)無關，故ff驅4 hz，tt驅0.25 s.(3)要使彈簧振子的振幅最大，