受迫振動(dòng)共振-【新教材】人教版高中物理選擇性必修同步檢測(cè)

高中物理選擇性必修第一冊(cè)第二章機(jī)械振動(dòng)第6節(jié)受迫振動(dòng)共振一、單項(xiàng)選擇題1．如圖所示，A、B、C、D、E五個(gè)擺懸掛于同一根繃緊的水平繩上，A是擺球質(zhì)量較大的擺，讓它擺動(dòng)后帶動(dòng)其他擺運(yùn)動(dòng)．穩(wěn)定后，下列結(jié)論正確的是（）A．其它各擺的振動(dòng)周期與A擺的振動(dòng)周期相同B．其它各擺的振幅都相等C．其它各擺的振幅不同，D擺的振幅最大D．其它各擺的振動(dòng)周期不同，E擺周期最大2．如圖兩個(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8Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz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（）A．甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為8HzB．甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9HzC．乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9HzD．乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為72Hz3．如圖所示，裝置中彈簧振子的固有周期為。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，使彈簧振子受到周期性的外力，下列說法正確的是（）A．把手轉(zhuǎn)速為2r/s時(shí)，振子振動(dòng)的頻率為5HzB．把手轉(zhuǎn)速為5r/s時(shí)，可使振子振動(dòng)的振幅最大C．當(dāng)把手轉(zhuǎn)速?gòu)?r/s開始逐漸減小時(shí)，振子振動(dòng)的振幅逐漸增大D．當(dāng)把手轉(zhuǎn)速?gòu)?r/s開始逐漸增大時(shí)，振子振動(dòng)的振幅逐漸增大4．兩個(gè)彈簧振子，甲的固有頻率是，乙的固有頻率是，若它們均在頻率為的相同的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，則（）A．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是B．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是C．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是D．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是5．一臺(tái)洗衣機(jī)的脫水桶正常工作時(shí)非常穩(wěn)定，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來越劇烈，然后振動(dòng)逐漸減弱，下列說法中不正確的是（）A．洗衣機(jī)做的是受迫振動(dòng)B．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大C．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小D．當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí)，脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率6．如圖甲所示，一個(gè)豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架下面系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)圓盤靜止時(shí)，小球可穩(wěn)定振動(dòng)。改變圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系）如圖乙所示。現(xiàn)使圓盤以4s的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過—段時(shí)間后，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定，則下列說法正確的是（）A．此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為B．此振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率約為3HzC．若圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期減小，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率變大D．若圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，共振曲線的峰值將向左移動(dòng)7．兩單擺在不同的驅(qū)動(dòng)力作用下其振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的圖象如圖中甲、乙所示，則下列說法正確的是（）A．單擺振動(dòng)時(shí)的頻率與固有頻率有關(guān)，振幅與固有頻率無關(guān)B．若兩單擺放在同一地點(diǎn)，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比為C．若兩單擺擺長(zhǎng)相同放在不同的地點(diǎn)，則甲、乙兩單擺所處兩地的重力加速度之比為D．周期為的單擺叫做秒擺，在地面附近，秒擺的擺長(zhǎng)約為8．一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖甲所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)，把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖線如圖丙所示。若用表示彈簧振子的固有周期，表示驅(qū)動(dòng)力的周期，表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則（）A．由圖線可知s，振幅為8cmB．由圖線可知s，振幅為2cmC．當(dāng)T在4s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí)，Y很小D．當(dāng)T在8s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí)，Y很小9．鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過軌端接縫處時(shí)，車輪就會(huì)受到一次沖擊。由于每根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)。普通鋼軌長(zhǎng)為，列車固有振動(dòng)周期為。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．列車的危險(xiǎn)速率為B．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(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的D．增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行10．汽車的車身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)．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（L為彈簧的壓縮度）．若人體可以看成一個(gè)彈性體，其固有頻率約為，已知汽車的質(zhì)量為，每個(gè)人的質(zhì)量為，則這輛車乘坐幾個(gè)人時(shí)，人感到最難受？（）A．8人 B．10人 C．5人 D．不確定二、多項(xiàng)選擇題11．在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼很快就抖動(dòng)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(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法，解決了這一問題，在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的主要目的是（）A．改變機(jī)翼的固有頻率B．防止共振現(xiàn)象的產(chǎn)生C．使機(jī)翼更加牢固D．加大飛機(jī)的慣性12．如圖所示的裝置中，在曲軸AB上懸掛一個(gè)彈簧振子，若不轉(zhuǎn)動(dòng)把手C，讓其上下振動(dòng)，周期為，若使把手以周期()勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)都穩(wěn)定后，則（）A．彈簧振子的振動(dòng)周期為B．彈簧振子的振動(dòng)周期為C．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手轉(zhuǎn)速減小D．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手轉(zhuǎn)速增大13．如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開始振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)穩(wěn)定后，下列說法中正確的有（）A．各擺的振動(dòng)周期與a擺相同B．各擺的振動(dòng)周期不同，c擺的周期最長(zhǎng)C．各擺均做自由振動(dòng)D．各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大14．一個(gè)彈簧振子做受迫運(yùn)動(dòng)，它的振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率f之間的關(guān)系如圖所示．由圖可知（）A．頻率為時(shí)，振子處于共振狀態(tài)B．驅(qū)動(dòng)力頻率為時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅比共振小，但振子振動(dòng)的頻率仍為C．振子如果做自由振動(dòng)，它的頻率是D．振子可以做頻率為的等幅振動(dòng)15．正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，當(dāng)其飛輪以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器的振動(dòng)不強(qiáng)烈，切斷電源，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸慢下來，在某一小段時(shí)間內(nèi)機(jī)器卻發(fā)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)，此后飛輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)變慢，機(jī)器的振動(dòng)也隨之減弱，在機(jī)器停下來之后若重新啟動(dòng)機(jī)器，使飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從0較緩慢地增大到ω0，在這一過程中（）A．機(jī)器不一定還會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)B．機(jī)器一定還會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)C．若機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，強(qiáng)烈振動(dòng)可能發(fā)生在飛輪角速度為ω0時(shí)D．若機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí)飛輪的角速度肯定不為ω0三、填空題16．為避免交通事故，保障行人安全，可以在公路上臨近學(xué)校大門或人行橫道的位置設(shè)置減速帶，減速帶一般為條狀，也有點(diǎn)狀的，材質(zhì)主要是橡膠，一般以黃、黑兩色相間以引起視覺注意。某學(xué)校大門附近設(shè)置的條狀減速帶間距為20m，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，若某型號(hào)汽車的固有頻率為，則當(dāng)該車以______km/h的速度通過此減速帶時(shí)顛簸最厲害，這種現(xiàn)象稱______________。17．如圖所示，輕直桿OC的中點(diǎn)懸掛一個(gè)彈簧振子，其固有頻率為2Hz，桿的O端有固定光滑軸，C端下邊由凸輪支持，凸輪繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n．（1）在n從0逐漸增大到5r/s的過程中，振子M的振幅變化情況將是怎樣的？________．（2）當(dāng)n＝________r/s時(shí)振幅最大．（3）若轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在5r/s，M的振動(dòng)周期是________．18．(1)受迫振動(dòng)是指系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力的作用下振動(dòng)．做受迫振動(dòng)的物體，它的周期(或頻率)與物體的固有周期(或頻率)__________；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率接近時(shí)，振幅就越大，當(dāng)二者_(dá)________時(shí)，振幅達(dá)到最大，這就是共振現(xiàn)象．(2)如圖所示為單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線．若兩次受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長(zhǎng)相同，則圖線I表示_______（填“月球”或“地球”）上單擺的共振曲線；若兩次受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長(zhǎng)之比l1：l2=_______；

圖線II若是在地球上完成的，則該擺擺長(zhǎng)約為______m．四、解答題19．在本校實(shí)驗(yàn)室中有個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器如圖甲所示，五個(gè)擺懸掛于同一根繃緊的水平繩上。如圖乙所示是E單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，它表示振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率的關(guān)系。問：（擺角不超過5°，重力加速度g取π2）甲乙(1)先讓A、B、C、D其中的哪一個(gè)擺擺動(dòng)起來，E單擺的振動(dòng)最為劇烈；(2)E單擺的擺長(zhǎng)的大??；(3)若將E擺從本地移