高中物理 .5 外力作用下的振動每課一練 新人教版選修

PAGE3-11.5外力作用下的振動每課一練（人教版選修3-4）1．一單擺在空氣中振動，振幅逐漸減小，下列說法正確的是()A．振動的機械能逐漸轉化為其他形式的能B．后一時刻的動能一定小于前一時刻的動能C．后一時刻的勢能一定小于前一時刻的勢能D．后一時刻的機械能一定小于前一時刻的機械能2．下列說法正確的是()A．某物體做自由振動時，其振動頻率與振幅無關B．某物體做受迫振動時，其振動頻率與固有頻率無關C．某物體發(fā)生共振時的頻率等于其自由振動的頻率D．某物體發(fā)生共振時的振動就是無阻尼振動3．下列振動中屬于受迫振動的是()A．用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后，鐘的擺動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上沿上下方向振動4．下列說法正確的是()A．實際的自由振動必然是阻尼振動B．在外力作用下的振動是受迫振動C．阻尼振動的振幅可以保持不變D．受迫振動穩(wěn)定后的頻率與自身物理條件有關5．把一個篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉一周給篩子一個驅動力，這就做成了一個共振篩，篩子在做自由振動時，20s內完成了10次全振動．在某電壓下電動偏心輪轉速是36r/min，已知如果增大電壓可以使偏心輪轉速提高；增加篩子質量，可以增大篩子的固有周期，那么，要使篩子的振幅增大，下列做法正確的是()A．提高輸入電壓B．降低輸入電壓C．增加篩子質量D．減少篩子質量6．部隊經過橋梁時，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，避免產生回聲B．減少對橋、雪山的沖量C．避免使橋、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7．正在運轉的機器，當其飛輪以角速度ω0勻速轉動時，機器的振動并不強烈，切斷電源，飛輪的轉動逐漸慢下來，在某一小段時間內機器卻發(fā)生了強烈的振動，此后飛輪轉速繼續(xù)變慢，機器的振動也隨之減弱．在機器停下來之后若重新啟動機器，使飛輪轉動的角速度從零較緩慢地增大到ω0，在這一過程中()A．機器不一定會發(fā)生強烈振動B．機器一定會發(fā)生強烈的振動C．若機器發(fā)生強烈振動，強烈振動發(fā)生在飛輪的角速度為ω0時D．若機器發(fā)生強烈振動，強烈振動發(fā)生時飛輪的角速度肯定小于ω0題號1234567答案8.如圖7所示是一彈簧振子做受迫振動時的振幅與驅動力頻率的關系，由圖可知()圖7A．驅動力的頻率為f2時，振子處于共振狀態(tài)B．驅動力的頻率為f3時，振子的振動頻率為f3C．假如讓振子自由振動，它的頻率為f2D．振子做自由振動時，頻率可以為f1、f2和f39．任何物體都有一定的固有頻率，如果把人作為一個整體來看，在水平方向的固有頻率約為3～6Hz，豎直方向的固有頻率約為4～8Hz，拖拉機駕駛員、風鎬、風鏟、鉚釘機等操作工在工作時將做____________振動，這時若操作工的振動頻率跟振源的頻率____________就會對操作工的身體造成傷害，為保障操作工的安全與健康，有關部門做出規(guī)定，用手操作的各類振動機械的頻率必須大于20Hz，這是為了防止____________所造成的危害．10．如圖8所示，輕直桿OC的中點懸掛一個彈簧振子，其固有頻率為2Hz.桿的O端有固定有光滑軸，C端下邊由凸輪支持，凸輪繞其軸轉動，轉速為n.當n從0逐漸增大到5轉/秒過程中，振子M的振幅變化情況將是____________．當n＝________轉/秒時振幅最大．若轉速穩(wěn)定在5轉/秒，M的振動周期是________．圖811．如圖9所示是一個單擺的共振曲線．圖9(1)若單擺所處環(huán)境的重力加速度g取9.8m/s2，試求此擺的擺長．(2)若將此單擺移到高山上，共振曲線的峰將怎樣移動？12．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k＝1.5×105N/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＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))(l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，已知汽車的質量為600kg，每個人的質量為70kg，則這輛車乘坐幾個人時，人感覺到最難受？(已知π2＝10，g取10m/s2)

參考答案1．AD[單擺振動過程中，會不斷克服空氣阻力做功使機械能逐漸轉化為內能，A、D對；雖然單擺總的機械能在逐漸減少，但在振動過程中動能和勢能仍不斷地相互轉化．動能轉化為勢能時，動能逐漸減少，勢能逐漸增加，而勢能轉化為動能時，勢能逐漸減少，動能逐漸增加，所以不能斷言后一時刻的動能(或勢能)一定小于前一時刻的動能(或勢能)．故B、C錯．]2．ABC3．B[受迫振動是振動物體在驅動力作用下的運動，故只有B對，C是阻尼振動，D是簡諧運動．]4．A[實際的自由振動必須不斷克服外界阻力(如空氣等)做功而消耗能量，振幅會逐漸減小，所以選項A正確；只有在驅動力(周期性)作用下的振動才是受迫振動，選項B錯誤；阻尼振動的振幅一定越來越小，所以選項C錯；受迫振動穩(wěn)定時的頻率由驅動力頻率決定，與自身因素無關，選項D錯誤．]5．BD[篩子的固有頻率f固＝eq\f(1,2)Hz＝0.5Hz，偏心輪的轉速n＝36r/min＝0.6r/s，故f驅＝0.6Hz，可見f固<f驅，由共振條件可知，要增大篩子做受迫振動的振幅，就要使f固與f驅盡量接近，可降低輸入電壓，以降低f驅，B正確；也可以減小篩子質量，使T固減小，f固增大，D正確．]6．C[部隊過橋時若齊步走會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.]7．BD8．ABC[由圖象知，當驅動力頻率為f2時，振子的振幅最大，可確定振子的固有頻率為f2，當振子自由振動時其頻率為固有頻率，故選項A、C正確，D錯誤；由受迫振動的特點可知選項B正確．]9．受迫相等共振10．先增大后減小20.2s解析因為f固＝2Hz，而驅動力頻率f從0增加到5Hz，當f驅＝f固時，發(fā)生共振，振幅最大．11．(1)2.8m解析(1)由圖象知，單擺的固有頻率f＝0.3Hz.由f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))得l＝eq\f(g,4π2f2)＝eq\f(9.8,4×3.142×0.32)m≈2.8m(2)由f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))知，單擺移動到高山上，重力加速度g減小，其固有頻率減小，