高中物理第十一章機械振動11.5外力作用下的振動檢測新人教選修.docx

11.5 外力作用下的振動新提升課時作業(yè)基礎達標1隨著電信業(yè)的發(fā)展，手機是常用的通信工具，當來電話時，它可以用振動提示人們振動原理很簡單：是一個微型電動機帶動轉軸上的葉片轉動當葉片轉動后，手機就跟著振動起來其中葉片的形狀是圖中的()【解析】手機做受迫振動【答案】A2下列振動，屬于受迫振動的是()A用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后，鐘的振動B打點計時器接通電源后，振針的振動C小孩睡在自由擺動的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動D彈簧振子在豎直方向沿上下方向振動【解析】受迫振動是振動物體在系統(tǒng)外的驅動力作用下的運動，故只有B對【答案】B3部隊經(jīng)過橋梁時，規(guī)定不許齊步走，登山運動員登高山時，不許高聲叫喊，主要原因是()A減輕對橋的壓力，避免產(chǎn)生回聲B減少對橋、雪山的沖量C避免使橋發(fā)生共振和使雪山發(fā)生共振D使橋受到的壓力更不均勻，使登山運動員耗散能量減少【解析】部隊過橋時如齊步走，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；登山運動員在登高山時高聲叫喊，聲波容易引發(fā)雪山共振而發(fā)生雪崩，故應選C.【答案】C4如圖所示，把兩個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9 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，當支架受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅動力作用做受迫振動時，則兩個彈簧振子的振動情況是()A甲的振幅較大，且振動頻率為18 HzB甲的振幅較大，且振動頻率為9 HzC乙的振幅較大，且振動頻率為9 HzD乙的振幅較大，且振動頻率為72 Hz【解析】根據(jù)受迫振動發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，因為驅動力的頻率等于甲的固有頻率，做受迫振動的物體的頻率等于驅動力的頻率，所以選項B正確【答案】B5如圖所示是一個彈簧振子做阻尼振動的振動圖象，曲線上A、B兩點的連線與橫軸平行，下列說法正確的是()A振子在A時刻的動能等于B時刻的動能B振子在A時刻的勢能大于B時刻的勢能C振子在A時刻的機械能等于B時刻的機械能D振子在A時刻的機械能大于B時刻的機械能【解析】由于彈簧振子做阻尼振動，所以A時刻的機械能大于B時刻的機械能，選項C錯，D對；由于彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量(即位移)有關，所以選項B錯；振子在A時刻的動能大于B時刻的動能，選項A錯【答案】D6在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼很快就抖動起來，而且越抖越厲害后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法解決了這一問題在飛機機翼前緣處裝置配重桿的目的主要是 ()A加大飛機的慣性 B使機體更加平衡C使機翼更加牢固 D改變機翼的固有頻率【解析】飛機抖動得厲害是因為發(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問題，需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅動力的頻率差距增大，在飛機機冀前緣處裝置一個配重桿，改變的是機翼的固有頻率，故選項D正確【答案】D7研究單擺受迫振動規(guī)律時得到如圖所示圖象，下列說法錯誤的是()A其縱坐標為位移B其縱坐標為振幅C單擺的固有周期為2 sD圖象的峰值表示共振時的振幅【解析】題中圖象為受迫振動的振幅隨驅動力的頻率變化的圖線，縱坐標表示振幅，橫坐標表示驅動力的頻率當振動的頻率與驅動力的頻率相同時，振幅最大所以，固有頻率為0.5 Hz，固有周期為2 s綜上所述，錯誤選項只有A.【答案】A8.如圖為一單擺的共振曲線，圖中橫軸表示周期性驅動力的頻率，縱軸表示單擺的振幅，求此單擺的擺長【解析】根據(jù)圖象和共振條件，驅動力頻率為0.4 Hz，即為單擺的固有頻率再由單擺周期公式可求得結果由圖象可以看出，當驅動力的頻率為0.4 Hz時，單擺的振幅最大，此時單擺發(fā)生共振由產(chǎn)生共振的條件可知，單擺的固有頻率為0.4 Hz，由T2 可得l1.56 m.【答案】1.56 m能力提升1鋪設鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運行的列車經(jīng)過軌端接縫處時，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12.6 m，列車固有振動周期為0.315 s下列說法錯誤的是()A列車的危險速率為40 m/sB列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D增加鋼軌的長度有利于列車高速運行【解析】對于受迫振動，當驅動力的頻率與固有頻率相等時將發(fā)生共振現(xiàn)象，所以列車的危險速率v40 m/s，A正確為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生，B正確，由v知L增大時，T不變，v變大，D正確，所以A、B、D正確【答案】C2下表記錄了某受迫振動的振幅隨驅動力頻率變化的關系，若該振動系統(tǒng)的固有頻率為f固，則()驅動力頻率/Hz304050607080受迫振動振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60 Hz B60 Hzf固70 HzC50 Hzf固60 Hz D以上三個都不對【解析】從圖所示的共振曲線，可判斷出f驅與f固相差越大，受迫振動的振幅越??；f驅與f固越接近，受迫振動的振幅越大并從中看出f驅越接近f固，振幅的變化越慢比較各組數(shù)據(jù)知f驅在50 Hz60 Hz范圍內時，振幅變化最小，因此，50 Hzf固60 Hz，即C正確【答案】C3(多選)一洗衣機脫水桶在正常工作時非常平衡，當切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機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，洗衣機脫水桶的運轉頻率比洗衣機的固有頻率大B正常工作時，洗衣機脫水桶的運轉頻率比洗衣機的固有頻率小C正常工作時，洗衣機脫水桶的運轉頻率等于洗衣機的固有頻率D當洗衣機振動最劇烈時，洗衣機脫水桶的運轉頻率恰好等于洗衣機的固有頻率【解析】切斷電源后洗衣機脫水桶的轉速越來越小，即洗衣機脫水桶的運轉頻率越來越小，由題意，當洗衣機脫水桶正常工作時，非常平衡可知，正常工作時頻率大于洗衣機的固有頻率，故A項正確當振動最劇烈時，洗衣機發(fā)生了共振，即洗衣機脫水桶運轉頻率等于洗衣機固有頻率，D項正確【答案】AD4.將一個電動傳感器接到計算機上，就可以測量快速變化的力，用這種方法測得的某單擺擺動時懸線上拉力的大小隨時間變化的曲線如圖所示某同學由此圖象提供的信息作出的下列判斷中，正確的是()At0.2 s時擺球正經(jīng)過最低點 Bt1.1 s時擺球正經(jīng)過最低點 C擺球擺動過程中機械能減小 D擺球擺動的周期是T1.4 s【解析】懸線拉力在擺球經(jīng)過最低點時最大，t0.2 s時，F(xiàn)有正向最大值，故A選項正確，t1.1 s時，F(xiàn)有最小值，不在最低點，周期應為T1.2 s，因振幅減小，故機械能減小，C選項正確【答案】C5.汽車的質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)k1.5105 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為彈簧壓縮的長度)若人體可以看成一個彈性體，其固