2019高中物理第十一章課時(shí)作業(yè)五外力作用下的振動(dòng)含解析新人教版選修.docx

外力作用下的振動(dòng)1(2014唐山一中高二月考)單擺在振動(dòng)過(guò)程中，擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，這是因?yàn)?)A能量正在逐漸消滅B動(dòng)能正在轉(zhuǎn)化為勢(shì)能C機(jī)械能守恒D總能量守恒，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【解析】能量不能被消滅，只能發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，故A錯(cuò)誤；單擺在運(yùn)動(dòng)中由于受到空氣阻力，要克服空氣阻力做功，機(jī)械能逐漸減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒定律可知，總能量是守恒的，故B、C錯(cuò)誤，D正確【答案】D2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小孩睡在自由擺動(dòng)的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動(dòng)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A、C、D都是自由振動(dòng)，B是受迫振動(dòng)【答案】B3某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f1，該振動(dòng)系統(tǒng)在頻率為f2的驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為()Af1Bf2Cf1f2D.【解析】做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)，其振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率f2，故B正確【答案】B4(多選)圖1157如圖1157所示，一根水平張緊的繩子上系著五個(gè)單擺，擺長(zhǎng)從左至右依次為、l、l、2l，若讓D擺先擺動(dòng)起來(lái)，周期為T，穩(wěn)定時(shí)A、B、C、E各擺的情況是()AB擺振動(dòng)的振幅最大BE擺振動(dòng)的振幅最大CC擺振動(dòng)的周期為TDA擺振動(dòng)的周期大于T【解析】這是一個(gè)受迫振動(dòng)的問題，由D擺提供驅(qū)動(dòng)力，使A、B、C、E擺做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)的頻率和周期等于D擺的振動(dòng)頻率和周期，故C選項(xiàng)正確；因?yàn)锽擺的擺長(zhǎng)與D擺的擺長(zhǎng)相等，所以B擺的固有周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，滿足發(fā)生共振的條件，B擺發(fā)生共振，振幅最大，故A選項(xiàng)正確【答案】AC5洗衣機(jī)正常工作時(shí)外殼的振動(dòng)比較平穩(wěn)，但是切斷電源后的洗衣機(jī)外殼某一時(shí)刻振動(dòng)非常厲害，過(guò)一會(huì)兒又振動(dòng)平穩(wěn)些，對(duì)此正確的解釋是()A隨著轉(zhuǎn)速變化，固有頻率越來(lái)越大B隨著轉(zhuǎn)速變化，固有頻率越來(lái)越小C隨著轉(zhuǎn)速變化，驅(qū)動(dòng)力頻率越來(lái)越大D驅(qū)動(dòng)力頻率由接近固有頻率逐漸遠(yuǎn)離固有頻率【解析】固有頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身因素決定，與轉(zhuǎn)速等因素?zé)o關(guān)，A、B錯(cuò)；切斷電源后，洗衣機(jī)做受迫振動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，周期變長(zhǎng)，頻率減小，開始振動(dòng)厲害是洗衣機(jī)的共振現(xiàn)象，根據(jù)共振條件可知，驅(qū)動(dòng)力頻率由接近固有頻率逐漸遠(yuǎn)離固有頻率，D對(duì)【答案】D6(2015九江模擬)如圖1158所示，把兩個(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9 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9 Hz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()圖1158A甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為18 HzB甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzC乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzD乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為72 Hz【解析】根據(jù)受迫振動(dòng)發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，又因?yàn)樽鍪芷日駝?dòng)的物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以B選項(xiàng)正確【答案】B7.圖1159研究單擺受迫振動(dòng)規(guī)律時(shí)得到如圖1159所示的圖象，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A其縱坐標(biāo)為位移B其縱坐標(biāo)為振幅C單擺的固有周期為2 sD圖象的峰值表示共振時(shí)的振幅【解析】縱坐標(biāo)是振幅，不是位移，A說(shuō)法錯(cuò)誤，B說(shuō)法正確；當(dāng)f驅(qū)f固時(shí)發(fā)生共振，振幅最大，由圖知T固2 s，可見C和D的說(shuō)法均正確【答案】A8.圖11510如圖11510所示是用來(lái)測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz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)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可能為多少？a、b、c、d此時(shí)振動(dòng)頻率分別為多少？【解析】鋼片b振幅最大，說(shuō)明可能發(fā)生了共振現(xiàn)象，根據(jù)共振的條件知，f驅(qū)f固60 Hz，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為60 r/s，鋼片a、c、d做的是受迫振動(dòng)，其頻率f迫f(wàn)驅(qū)60 Hz.【答案】60 r/s均為60 Hz9(多選)某簡(jiǎn)諧振子，自由振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象如圖11511甲中的曲線所示，而在某驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定后的振動(dòng)圖象如圖甲中的曲線所示，那么，此受迫振動(dòng)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)可能是圖乙中的()甲乙圖11511Aa點(diǎn)Bb點(diǎn)Cc點(diǎn) D一定不是c點(diǎn)【解析】振子的固有周期與驅(qū)動(dòng)力周期的關(guān)系是T驅(qū)T固，所以受迫振動(dòng)的狀態(tài)一定不是圖乙中的b點(diǎn)和c點(diǎn)，可能是a點(diǎn)，故A、D正確【答案】AD10如圖11512所示裝置中，已知彈簧振子的固有頻率f固2 Hz，電動(dòng)機(jī)皮帶輪的直徑d1是曲軸皮帶輪d2的.為使彈簧振子的振幅最大，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為()圖11512A60 r/min B120 r/minC30 r/min D240 r/min【解析】若使振子振幅最大，則曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為f2 Hz，即轉(zhuǎn)速為2 r/s.由于，1r12r2，故，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為4 r/s，即240 r/min.D選項(xiàng)正確【答案】D11(多選)(2015臨川檢測(cè))圖11513表示一彈簧振子做受迫振動(dòng)時(shí)的振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，由圖可知()圖11513A驅(qū)動(dòng)力頻率為f2時(shí)，振子處于共振狀態(tài)B驅(qū)動(dòng)力頻率為f3時(shí)，振子振動(dòng)頻率為f3C假如讓振子自由振動(dòng)，它的頻率為f2D振子做自由振動(dòng)時(shí)，頻率可以為f1、f2、f3【解析】理解共振曲線是關(guān)鍵，驅(qū)動(dòng)力頻率為f2時(shí)彈簧振子的振幅最大，f2也就等于彈簧振子的固有頻率，故振子自由振動(dòng)時(shí)，它的頻率為固有頻率f2，D錯(cuò)誤當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為f1、f3時(shí)，彈簧振子只做受迫振動(dòng)，其頻率與振子固有頻率無(wú)關(guān)A、B、C正確【答案】ABC12(2015鄭州高二檢測(cè))汽車的重力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.汽車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，在振幅較小的情況下，其上下自由振動(dòng)的頻率滿足f(l為彈簧的壓縮長(zhǎng)度)若人體可以看成一個(gè)彈性體，其固有頻率約為2 Hz，已知汽車的質(zhì)量為600 kg，每個(gè)人