2.6受迫振動共振同步練習 （含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）選擇性必修一2.6受迫振動共振同步練習一、單選題1．關于簡諧運動，下列說法正確的是（）A．物體在一個位置附近的往復運動稱為簡諧運動B．由于做簡諧運動的物體受回復力作用，所以簡諧運動一定是受迫振動C．如果物體的位移與時間關系圖像是一條余弦曲線，則物體做的是簡諧運動D．如果物體的位移與時間關系圖像是一條正弦曲線，則物體做的可能不是簡諧運動2．如圖為一單擺的共振曲線，下列說法正確的是（）A．該單擺的固有周期約B．該單擺的擺長約為C．將該單擺從北京移至廣州，共振曲線振幅最大值所對應的橫坐標將減小D．若擺長增大，共振曲線振幅最大值所對應的橫坐標將增大3．自然界中運動的形式多種多樣，有直線運動、圓周運動，還有機械振動、波動等運動形式，關于機械振動和波動，下列說法中正確的是（）A．火車過橋時限制速度是為了防止橋發(fā)生共振B．在同一地點，當擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小C．受迫振動系統(tǒng)的機械能守恒D．兩列簡諧波相遇發(fā)生干涉時，相遇區(qū)域振動最強點的位移始終最大4．如圖所示，曲軸上掛一個彈簧振子，轉動搖把，曲軸可帶動彈簧振子上下振動。開始時不轉動搖把，讓振子自由振動，測得其頻率為?，F(xiàn)勻速轉搖把，轉速為。則（）A．當振子穩(wěn)定振動時，它的振動周期是0.5sB．當振子穩(wěn)定振動時，它的振動頻率是C．當轉速增大時，彈簧振子的振幅增大D．振幅增大的過程中，外界對彈簧振子做負功5．據(jù)報道，綦江彩虹橋坍塌事故與橋面共振有關。已知某物體受迫振動及共振曲線如圖所示，下列判斷正確的是（）A．驅(qū)動力越大，物體的受迫振動的振幅也越大B．由右圖可知，物體做受迫振動時的頻率等于C．物體做受迫振動時振幅相同，則驅(qū)動力頻率必相同D．為避免共振發(fā)生，應該讓驅(qū)動力的頻率遠離6．勻速運行的列車經(jīng)過鋼軌接縫處時，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。如圖所示，為某同學設計的“減震器”原理示意圖，他用彈簧連接一金屬球組成“彈簧振子”懸掛在車廂內(nèi)，金屬球下方固定一塊強磁鐵（不考慮磁鐵對金屬球振動周期的影響）。當列車上下劇烈振動時，該“減震器”會使列車振幅減小。下列說法正確的是（）A．“彈簧振子”的金屬球振動幅度與車速無關B．“彈簧振子”的振動頻率與列車的振動頻率相同C．“彈簧振子”固有頻率越大，對列車的減振效果越好D．若將金屬球換成大小和質(zhì)量均相同的絕緣球，能起到相同的減振效果7．《楓橋夜泊》中有名句：“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船”。其中，當鐘聲傳到客船時，對大鐘的撞擊早已停止了，但仍感覺“余音未絕”，分析其原因可能是（）A．大鐘的回聲 B．大鐘在繼續(xù)振動，空氣中繼續(xù)形成聲波C．人的聽覺發(fā)生“暫留”的緣故 D．大鐘雖停止振動，但空氣仍在振動8．如圖所示是一個單擺做受迫振動時振幅A與驅(qū)動力的頻率f關系的共振曲線，下列說法正確的是（）A．該單擺擺長約為6cmB．發(fā)生共振時單擺的周期為1sC．單擺實際擺動的頻率可能大于驅(qū)動力的頻率D．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向左移動9．如圖所示是一物體做受迫振動時的振幅與驅(qū)動力頻率的關系，由圖可知（）A．驅(qū)動力頻率為f2時，振子處于共振狀態(tài)B．振子做自由振動時，頻率可以為f1、f2或f3C．要減小共振的危害，必須使物體的振動頻率接近f2D．要利用共振的效果，必須使物體的振動頻率遠大于f310．把調(diào)準的擺鐘由北京移到赤道，這鐘的變化及調(diào)整正確的是（）A．變慢了，要使它變準應該增加擺長B．變慢了，要使它變準應該減短擺長C．變快了，要使它變準應該增加擺長D．變快了，要使它變準應該減短擺長11．下列關于機械振動的說法錯誤的是（）A．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關B．彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變C．在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比D．已知彈簧振子初始時刻的位置、振幅及周期，就可以確定振子在任意時刻的振動情況12．關于共振，下列說法正確的是（）A．發(fā)生共振現(xiàn)象時物體做的一定是固有振動B．發(fā)生共振現(xiàn)象時驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相同C．一個固有頻率為30Hz的物體受80Hz的驅(qū)動力作用時比受20Hz驅(qū)動力作用時振幅大D．共振是有害的，因此在任何情況下都要盡可能避免共振二、填空題13．如下圖所示為已調(diào)好的二胡上的內(nèi)外兩根弦，內(nèi)弦比外弦粗。拉弓時手指按住弦發(fā)生振動，圖中手指分別按住、、、四處，則按在______處，弦振動時發(fā)出的聲音音調(diào)最低。14．在喜劇電影《功夫》中，包租婆的“獅子吼”可以將酒杯震碎。若我們用手指輕彈同樣的酒杯，聽到清脆的聲音，并測得該聲音的頻率為，則震碎酒杯的“獅子吼”聲波的頻率_________（選填“遠大于”、“遠小于”或“接近”）；已知空氣中的聲速為，則包租婆的“獅子吼”聲波的波長約為_________。15．如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺球，當擺球a振動的時候，通過繩給其他各擺球施加驅(qū)動力，使其余各擺球也振動起來，則：①振動一段時間后，b、c、d各擺球中，振幅最大的是______；（選填“b”、“c”或“d”）②b擺球的振動周期________d擺球的振動周期（選填“大于”、“等于”或“小于”）；③圖乙是a擺的振動圖像，t0為已知量，重力加速度為g，則a的擺長為________。（假設擺角很?。?6．若列車車廂與其負荷總質(zhì)量為m=55.0t，車廂彈簧每受1.0t重就被壓縮s=0.80mm，我國鐵路一般軌長為L=12.6m，列車的危險速率（發(fā)生激烈顛簸時的速率）為________。（已知彈簧振子固有周期表達式為，結果保留整數(shù)）17．定義驅(qū)動力的頻率f_______系統(tǒng)的固有頻率f0時，受迫振動的_______最大，這種現(xiàn)象叫做共振。三、解答題18．如圖所示的實驗裝置為一掛在曲軸上的彈簧振子，勻速搖動手柄，下面的彈簧振子就會振動起來，實際動手做一下，然后回答以下幾個問題。（1）如果手柄不動而用手拉動一下振子，從振幅角度看彈簧振子的振動屬于什么振動？從有沒有系統(tǒng)外力作用角度看彈簧振子的振動屬于什么振動？（2）用不同的轉速勻速轉動手柄，彈簧振子的振動有何不同？這能說明什么問題？19．火車在軌道上行駛時，由于在鋼軌接頭處車輪受到撞擊而上下振動．如果防震彈簧每受的力將被壓縮，而每根彈簧的實際負荷為，已知彈簧的振動周期，問車速為多大時，列車振動得最劇烈？（設鋼軌長為，?。?0．減振器，英文shockabsorber，是為加速車架與車身振動的衰減，以改善汽車的行駛舒適性的汽配原件，在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)部都裝有減震器。汽車的重力一般支撐在固定于軸承上的若干彈簧上，彈簧套在減震器上，兩者同時起到改善作用。為了研究方便，我們把兩者簡化成一個等效勁度系數(shù)為的“彈簧”。汽車開始運動時，在振幅較小的情況下，其上下自由振動的頻率滿足（為彈簧的壓縮長度），若人體可以看成一個彈性體，其固有頻率約為2Hz，已知汽車的質(zhì)量為600kg，每個人的質(zhì)量為70kg。求：（1）汽車的振動頻率與人體固有頻率相等時l的大?。唬?）這輛車乘坐幾個人時，人感覺到最難受。21．如圖，一個豎直圓盤轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個形支架在豎直方向振動，形支架下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當圓盤靜止時，讓小球在水中振動，其阻尼振動的頻率約為?，F(xiàn)使圓盤以的周期勻速運動，經(jīng)過一段時間后，小球振動達到穩(wěn)定，它振動的頻率是多少？22．我國古代有不少巧妙利用共振現(xiàn)象的記錄。例如，在《墨子》中記載：“令陶者為罌，容四十斗以上，固順之以薄革，置井中，使聰耳者伏罌而聽之，審知穴之所在，鑿穴迎之?！闭埐樵兿嚓P內(nèi)容，談談你對此段話的理解。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．C【詳解】A．物體做簡諧運動時，回復力與偏離平衡位置位移的關系是F=-kx，負號表示回復力的方向與偏離平衡位置位移的方向相反，故A錯誤；B．系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動叫做受迫振動，受迫振動的周期由驅(qū)動力的周期決定；做簡諧運動的周期由自身結構決定，故B錯誤；CD．如果物體的位移與時間關系圖像是一條正弦或余弦曲線，則物體做的是簡諧運動，故C正確，D錯誤。故選C。2．C【詳解】A．該單擺的固有頻率為0.5Hz，則周期約2s，選項A錯誤；B．根據(jù)可解得該單擺的擺長選項B錯誤；C．根據(jù)將該單擺從北京移至廣州，則重力加速度減小，周期變大，固有頻率減小，即共振曲線振幅最大值所對應的橫坐標將減小，選項C正確；D．根據(jù)若擺長增大，單擺周期變大，固有頻率減小，共振曲線振幅最大值所對應的橫坐標將減小，選項D錯誤。故選C。3．A【詳解】A．火車過橋時要減速是為了防止橋發(fā)生共振，A正確；B．根據(jù)單擺的周期公式分析知，在同一地點，當擺長不變時，單擺做簡諧振動的周期與擺球的質(zhì)量無關，B錯誤；C．受迫振動系統(tǒng)，驅(qū)動力做功，系統(tǒng)的機械能不守恒，C錯誤；D．振動最強點的位移呈周期性變化的，位移是變化的，位移可能為零，D錯誤。故選A。4．B【詳解】AB．根據(jù)解得根據(jù)解得A錯誤B正確；C．當轉速增大時，驅(qū)動力的周期減小，驅(qū)動力的頻率增大，則策動力的頻率遠離振子的固有頻率，所以振子的振幅將減小，C錯誤；D．彈簧振子系統(tǒng)的振幅表示振子系統(tǒng)的能量的大小，可知，當振幅增大上，系統(tǒng)的能量值增大，所以外界對彈簧振子做正功，D錯誤。故選B。5．D【詳解】A．驅(qū)動力的頻率越接近物體的固有頻率，物體的受迫振動的振幅越大，與驅(qū)動力大小無關，故A錯誤；B．由圖可知物體做受迫振動時的頻率等于時發(fā)生共振，即物體做受迫振動時的頻率不一定等于，故B錯誤；C．由圖可知物體做受迫振動時振幅相同時，驅(qū)動力頻率不一定相同，故C錯誤；D．因為物體做受迫振動時的頻率等于時發(fā)生共振，所以為避免共振發(fā)生，應該讓驅(qū)動力的頻率遠離，故D正確。故選D。6．B【詳解】A.“彈簧振子”的金屬球振動幅度與驅(qū)動力的頻率有關，而列車受到周期性的沖擊做受迫振動的頻率與車速有關，故A錯誤；B.根據(jù)受迫振動穩(wěn)定時的頻率和驅(qū)動力的頻率一致，可知“彈簧振子”的振動頻率與列車的振動頻率相同，B正確；C.當“彈簧振子”的固有頻率等于受迫振動的頻率時，金屬球振動幅度最大，這樣更好的把能量傳遞給“彈簧振子”，對列車起到更好的減振效果，所以并不是“彈簧振子”固有頻率越大，對列車的減振效果越好，C錯誤；D.若將金屬球換成大小和質(zhì)量均相同的絕緣球，那么絕緣球在振動時就不會產(chǎn)生電磁阻尼，達不到相同的減震效果，D錯誤；故選B。7．B【詳解】停止對大鐘的撞擊后，大鐘做阻尼振動，仍在空氣中形成聲波，隨著能量的減弱，鐘聲逐漸消失。故選B。8．D【詳解】AB．有圖可知，此單擺的振動頻率與固有頻率相等，則周期2s，由公式可得故AB錯誤；C．在受迫振動中受迫振動的周期與驅(qū)動力的周期相同，故頻率也相同，所以單擺實際擺動的頻率不可能大于驅(qū)動力的頻率，故C錯誤；D．由單擺周期公式可知，若增大擺長，則單擺周期增加，故固有頻率減小，共振曲線的“峰”將向左移動，故D正確。故選D。9．A【詳解】A．由題圖可知驅(qū)動力頻率為f2時，振子振幅最大，處于共振狀態(tài)，選項A正確；B．當驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時，物體振幅最大，由題圖可知該振子的固有頻率為f2，振子做自由振動時，頻率為固有頻率f2，選項B錯誤；CD．物體的振動頻率越接近固有頻率，振幅越大，故要減小共振的危害，必須使物體的振動頻率遠離f2；要利用共振的效果，必須使物體的振動頻率接近f2，選項C、D錯誤。故選A。10．B【詳解】由北京移到赤道g變小，由單擺的周期公式可知，T變大，即擺鐘變慢了，要使它準確應減短擺長，所以B正確；ACD錯誤；故選B。11．D【詳解】A．根據(jù)受迫振動的特點可知，系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關，故A不符合題意；B．彈簧振子做簡諧振動時，只有重力或彈簧的彈力做功，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變，故B不符合題意；C．根據(jù)單擺的周期公式可知在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比，故C不符合題意；D．已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，在不知道初始時刻的運動方向的情況下，彈簧振子的振動方程可能有兩種不同的情況，所以不可判斷出振子在任意時刻運動速度的方向，故D符合題意。故選D。12．B【詳解】A．發(fā)生共振現(xiàn)象時物體做的一定是受迫振動，A錯誤；B．發(fā)生共振現(xiàn)象時驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相同，振幅達到最大，B正確；C．驅(qū)動力的頻率越接近固有頻率時物體的振幅越大，故一個固有頻率為30Hz的物體受80Hz的驅(qū)動力作用時比受20Hz驅(qū)動力作用時振幅小，C錯誤；D．共振有時是有利的，要加以利用，有時是有害的，要避免發(fā)生，D錯誤。故選B。13．A【詳解】在其他條件相同的情況下，弦越粗，越長，弦振動的頻率就越低，音調(diào)就越低，故按在A處，弦振動時發(fā)出的聲音音調(diào)最低。14．

接近

0.68本題考查機械振動與機械波，目的是考查學生的推理能力?！驹斀狻縖1][2]發(fā)生共振的條件是驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率，而酒杯的固有頻率為，可知“獅子吼”的頻率接近；“獅子吼”的波長15．

c

等于

【詳解】[1]當驅(qū)動力的頻率十分接近系統(tǒng)的固有頻率時，系統(tǒng)的振幅會最大，由于c球擺長與a球擺長最為接近，所以振幅最大的是c。[