2024-2025學(xué)年高中物理第一章4阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)練習(xí)含解析教科版選修3-4

PAGEPAGE44.阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)課時(shí)過(guò)關(guān)·實(shí)力提升1.彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中振幅漸漸減小,這是由于()A.振子起先振動(dòng)時(shí)振幅太小B.在振動(dòng)過(guò)程中要不斷克服外界阻力做功,消耗能量C.動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化D.振子的機(jī)械能漸漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能解析:由于有阻力,振子的機(jī)械能減小,振幅減小,損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.答案:BD2.下列說(shuō)法中正確的是()A.實(shí)際的自由振動(dòng)必定是阻尼振動(dòng)B.在外力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)C.阻尼振動(dòng)的振幅越來(lái)越小D.受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率與自身物理?xiàng)l件無(wú)關(guān)解析:實(shí)際的自由振動(dòng),必需不斷克服外界阻力做功而消耗能量,振幅會(huì)漸漸減小,必定是阻尼振動(dòng),故選項(xiàng)A、C正確.只有在周期性外力(驅(qū)動(dòng)力)的作用下,物體所做的振動(dòng)才是受迫振動(dòng),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動(dòng)力頻率確定,與自身物理?xiàng)l件無(wú)關(guān),故選項(xiàng)D正確.答案:ACD3.下列振動(dòng),屬于受迫振動(dòng)的是()A.用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后,鐘的振動(dòng)B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源后,振針的振動(dòng)C.小孩睡在自由搖擺的吊床上,小孩隨著吊床一起搖擺D.彈簧振子在豎直方向上沿上下方向振動(dòng)解析:受迫振動(dòng)是指在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng),故選項(xiàng)A、C、D都屬于自由振動(dòng),選項(xiàng)B屬于受迫振動(dòng).答案:B4.某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率為f.若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變,下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)f<f0時(shí),該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B.當(dāng)f>f0時(shí),該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于f0D.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于f解析:做受迫振動(dòng)的物體的振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率f,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0時(shí),振幅最大.驅(qū)動(dòng)力的頻率f靠近振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0時(shí)振幅增大;遠(yuǎn)離振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0時(shí)振幅減小,故選項(xiàng)B、D正確.答案:BD5.一個(gè)彈簧振子做阻尼振動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示,曲線上A、B兩點(diǎn)連線與橫軸平行,下列說(shuō)法正確的是()A.振子在A時(shí)刻的動(dòng)能等于B時(shí)刻的動(dòng)能B.振子在A時(shí)刻的勢(shì)能大于B時(shí)刻的勢(shì)能C.振子在A時(shí)刻的機(jī)械能等于B時(shí)刻的機(jī)械能D.振子在A時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能解析:由于彈簧振子做阻尼振動(dòng),所以A時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;由于彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的形變量(即位移)有關(guān),AB的形變量相等,故勢(shì)能相等,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;通過(guò)上述分析可知,振子在A時(shí)刻的動(dòng)能大于B時(shí)刻的動(dòng)能,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.答案:D6.一洗衣機(jī)在正常工作時(shí)特別平穩(wěn),當(dāng)切斷電源后,發(fā)覺(jué)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來(lái)越猛烈,然后振動(dòng)漸漸減弱.對(duì)這一現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()①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;②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;③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;④當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最猛烈時(shí),波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率A.① B.③C.①④ D.②④解析:洗衣機(jī)切斷電源,波輪的轉(zhuǎn)動(dòng)漸漸慢下來(lái),在某一小段時(shí)間內(nèi)洗衣機(jī)發(fā)生了猛烈的振動(dòng),說(shuō)明白此時(shí)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)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f驅(qū)<f固,所以共振現(xiàn)象消逝,洗衣機(jī)的振動(dòng)隨之減弱,正確選項(xiàng)為C.答案:C7.如圖所示是用來(lái)測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的原理圖.在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個(gè)鋼片a、b、c、d.將M端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸,發(fā)覺(jué)b鋼片振幅最大,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為多大?解析:b鋼片振幅最大,則f驅(qū)=f固,所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=60r/s.答案:60r/s8.火車在軌道上行駛時(shí),由于在鋼軌接頭處車輪受到撞擊而上下振動(dòng).假如防震彈簧每受104N的力將被壓縮20mm,而每根彈簧的實(shí)際負(fù)荷為5000kg,已知彈簧的振動(dòng)周期T=2πm解析:由題意可知彈簧在做受迫振動(dòng),要使振動(dòng)最猛烈,必定是彈簧發(fā)生共振,此時(shí)必需滿意f驅(qū)=f固(或T驅(qū)=T固).依據(jù)題意知,防震彈簧的勁度系數(shù)為k=Fx=10由于每