2.5阻尼振動 受迫振動 同步練習（word版含答案）

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1、2.5阻尼振動 受迫振動同步練習2021—2022學年高中物理教科版（2019）選擇性必修第一冊 一、選擇題（共15題） 1．把一個篩子用四根彈簧支撐起來，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，如圖甲所示。該共振篩的共振曲線如圖乙所示。已知增大電壓，可使偏心輪轉速提高，增加篩子質量，可增大篩子的固有周期?，F(xiàn)在，在某電壓下偏心輪的轉速是88r/min。為使共振篩的振幅增大，以下做法可行的是（　?。? A．降低輸入電壓同時減小篩子質量 B．降低輸入電壓同時增加篩子質量 C．增大輸入電壓同時減小篩子質量 D．增大輸入電壓同時增加篩子質量 2．下列

2、關于機械振動的說法正確的是 A．受迫振動穩(wěn)定后，其振動的周期總等于系統(tǒng)的固有周期 B．阻尼振動振幅逐漸減小，同時周期也逐漸減小 C．當驅動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大 D．為避免共振現(xiàn)象發(fā)生時，應使驅動力頻率接近或等于振動系統(tǒng)的固有頻率 3．轎車的懸掛系統(tǒng)是由車身與輪胎間的彈簧及避震器組成的支持系統(tǒng)。某型號轎車的“車身—懸掛系統(tǒng)”的固有頻率是2Hz，這輛汽車勻速通過某路口的條狀減速帶，如圖。已知相鄰兩條減速帶間的距離為1.0m，該車經過該減速帶過程中，下列說法正確的是（　?。? A．當該轎車通過減速帶時，車身上下振動的頻率均為2Hz，與車速無關 B．該轎

3、車通過減速帶的速度越大，車身上下顛簸得越劇烈 C．當該轎車以7.2km/h的速度通過減速帶時，車身上下顛簸得最劇烈 D．不同車輛以相同速度通過減速帶時，車身上下顛簸的劇烈程度相同 4．如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個擺，其中A、E擺長相等。先讓A擺振動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，則在振動穩(wěn)定后（　?。? A．其它各擺擺動頻率跟A擺相同 B．其它各擺振動周期大小不同，D擺周期最大 C．其它各擺振動振幅大小不相同，E擺振幅最小 D．其它各擺振動振幅大小相同 5．如圖所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺，其中AB的擺長相等．當A擺振動的時候，通過張緊的繩子給B、C、D擺施加驅

4、動力，使其余各擺做受迫振動．觀察B、C、D擺的振動發(fā)現(xiàn)( ) A．C擺的頻率最小 B．D擺的周期最大 C．B擺的擺角最大 D．B、C、D的擺角相同 6．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2Hz?，F(xiàn)勻速轉動搖把，轉速為240r/min。則（　?。? A．當振子穩(wěn)定振動時，它的振動周期是0.5s B．當振子穩(wěn)定振動時，它的振動頻率是4Hz C．當轉速增大時，彈簧振子的振幅增大 D．當轉速減小時，彈簧振子的振幅減小 7．下表記錄了某彈簧振子在不同頻率的驅動力作用下的振幅，若該彈簧振子的固有頻率

5、為，則 驅動力頻率 15 20 25 30 35 40 受迫振動振幅 9.1 15.6 26.9 27.8 15.1 9.3 A． B． C． D． 8．如圖所示為受迫振動的演示裝置，當單擺A振動起來后，通過水平懸繩迫使單擺B、C振動，則下列說法正確的是（　　） A．只有單擺A、C振動周期相等 B．單擺A的振幅比單擺B的小 C．單擺B的振幅比單擺C的小 D．單擺B、C振動時的周期與其擺長有關 9．如圖所示為路面共振破碎機，用于舊水泥路面破碎。破碎機工作錘頭上裝有專用傳感器，感應路面的振動反饋，由電腦自動調節(jié)振動頻率，激發(fā)錘頭下水泥路面局部范圍

6、產生共振，從而將水泥路面擊碎。結合你所學的知識判斷以下說法正確的是（　　） A．水泥路面的固有頻率隨著錘頭振動頻率的變化而變化 B．錘頭周期性擊打水泥路面停止工作后，水泥路面振動的頻率隨著振幅減小而減小 C．錘頭振動頻率越高，水泥路面的振動幅度越大，效果越好 D．調節(jié)錘頭的振動頻率等于水泥路面的固有頻率時，水泥路面的振動幅度最大，效果最好 10．飛力士棒（Flexi-bar）是德國物理治療師發(fā)明的一種物理康復器材，也是一種有效加強軀干肌肉功能的訓練器材。標準型飛力士棒整體結構由中間的握柄，兩端負重頭，用一根PVC軟桿連接，質量為，長度為，棒的固有頻率為，如圖所示，可以使用雙手進行

7、驅動，則下列關于飛力士棒的認識正確的是（　?。? A．使用者用力越大飛力士棒振動越快 B．隨著手振動的頻率增大，飛力士棒振動的幅度一定越來越大 C．雙手驅動該飛力士棒每分鐘振動270次全振動，會產生共振 D．負重頭質量相同，同樣材料的PVC桿縮短，飛力士棒的固有頻率不變 11．如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個單擺，其中B、D的擺長相等，當單擺B振動起來后，其余各擺也振動起來，達到穩(wěn)定后，下列說法正確的是( ) A．單擺E的擺長最長，故周期最大 B．每個單擺按各自的固有頻率振動 C．各單擺振動周期均與單擺B的周期相等，其中單擺D的振幅最大 D．每個單擺按各自的固有頻率

8、振動，其中單擺D的振幅最大 12．如圖是一單擺做阻尼振動的位移—時間圖像，比較擺球在P與N時刻的下列物理量，正確的是（　　） A．速率vP＝vN B．受到的拉力FP＞FN C．重力勢能EPP＞EPN D．機械能EP＜EN 13．如圖所示，一臺玩具電機的軸上安有一個小皮帶輪甲，通過皮帶帶動皮帶輪乙轉動（皮帶不打滑），皮帶輪乙上離軸心O距離2mm處安有一個圓環(huán)P，一根細繩一端固定在圓環(huán)P上，另一端固定在對面的支架上，繩呈水平方向且繃直．在繩上懸掛著4個單擺a．b．c．d．已知電動機的轉速是150r/min，甲、乙兩皮帶輪的半徑之比為1：5，4個單擺的擺長分別是100cm、80cm、

9、60cm、40cm．電動機勻速轉動過程中，哪個單擺的振幅最大（ ） A．單擺a B．單擺b C．單擺c D．單擺d 14．一臺洗衣機在脫水桶正常工作時非常穩(wěn)定，當切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機先是振動越來越劇烈，然后振動逐漸減弱，關于該過程，下列說法正確的是（　?。? A．洗衣機做的是固有振動 B．正常工作時，脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率小 C．當洗衣機振動最劇烈時，脫水桶運轉的頻率等于洗衣機的固有頻率 D．切斷電源后，脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率大得越多振動越劇烈 15．鋪設鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運行列車經過鋼軌接縫處時，車輪就會受

10、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。普通鋼軌長為12.6m，列車固有振動周期為0.28s，下列說法正確的是（　?。? A．列車的危險速率為45m/s B．列車過橋需要減速，是為了防止列車對橋壓力過大 C．列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的 D．減少鋼軌的長度有利于列車高速運行 二、填空題（共4題） 16．鐵路上每根鋼軌的長度為1200cm，每兩根鋼軌之間約有0.8cm的空隙，如果支持車廂的彈簧的固有振動周期為0.60s，那么列車的行駛速度v=________ m/s時，行駛中車廂振動得最厲害． 17．2003年10

11、月15日楊利偉搭乘神五載人飛船成功出征太空，在火箭上升到三四十公里的高度時，火箭和飛船以8低頻振動，與人體內臟產生了共振，楊利偉經歷了生死26秒，平時的高強度訓練，造就了身體的應激反應，使他渡過了生死考驗。根據(jù)上述信息可判斷人體內臟振動的頻率_________8。（填“遠大于”“基本等于”或“遠小于”），為解決上述問題，某同學認為可以通過改變火箭參數(shù)，使火箭振動的頻率盡可能_________8（填“遠離”或“等于”）。 18．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

12、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?。? 19．甲、乙兩位同學利用假期分別在兩個地方做“用單擺測重力加速的實驗”，回來后共同繪制了T2－L圖象，如圖甲中A、B所示，此外甲同學還順便利用其實驗的單擺探究了受迫振動，并繪制了單擺的共振曲線，如圖乙所示，那么下列說法中正確的是___________ A．單擺的固有周期由擺長和所處環(huán)境的重力加速度共同決定 B．由圖甲分析可知A圖象所對應

13、的實驗地點重力加速度較大 C．若將單擺放入繞地穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中，則無法利用單擺測出飛船軌道處的引力加速度 D．由圖乙可知，甲同學探究受迫振動的單擺擺長為8cm E如果甲同學增大擺長，他得到的共振曲線的峰值將向左移動 三、綜合題（共4題） 20．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？

14、 21．如圖為一單擺的共振曲線，則（g＝9.8m/s2）： （1）該單擺的擺長約為多少？ （2）共振時單擺的振幅多大？ （3）共振時擺球的最大加速度的大小為多少？ （4）若單擺的擺長變短，共振曲線的峰將怎樣移動． 22．一豎直懸掛的彈簧振子，下端裝有一記錄筆，在豎直面內放置有一記錄紙，當振子上下振動時，始終保證以速率v水平向左勻速拉動記錄紙，通過紙移動的空間距離間接反映運動時間的方法，記錄振子的運動．記錄筆在紙上留下如圖17所示的圖像，已知該圖像是經過一定的平移操作后是一個正弦函數(shù)圖像．記錄筆與記錄紙之間的摩擦和空氣阻力都可忽略不計．y1、y2、x0、2x0為紙上印跡的已知位置

15、坐標． （1）寫出振子的平衡位置的縱坐標yC； （2）求振子振動的周期T，并給出一個類似本題記錄振動的方法的應用； （3）若記錄筆與記錄紙之間的摩擦力和空氣阻力很小但不可忽略，在答題紙相關區(qū)域定性畫出記錄紙上可能出現(xiàn)的圖線； 23．有人在家里靠近電冰箱的地方擺放了一個櫥柜，柜內裝了一些瓶子和罐子．當電冰箱的壓縮機啟動時，有一些瓶子和罐子就會發(fā)出聲音．這些聲音的來源是什么？怎樣才能消除？ 參考答案： 1．A 2．C 3．C 4．A 5．C 6．B 7．C 8．C 9．D 10．C 11．C 12．B 13．A 14．C 15．A 16．20.01

16、 17． 基本等于 遠離 18． c 等于 19．ACE 20．（1）阻尼振動；固有振動； （2）轉速大時彈簧振子振動得快，說明彈簧振子振動的周期和頻率由手柄轉速決定。 21．（1）該單擺的擺長約為1m，（2）共振時單擺的振幅為8cm，（3）共振時擺球的最大加速度為0.8m/s2，（4）若單擺的擺長變短，共振曲線的峰將右移． 22．(1)；(2),應用：心電圖，示波器顯示等；(3) 23．電冰箱壓縮機啟動電動機工作發(fā)生振動，電動機的振動帶動周圍空氣發(fā)生振動，振動的空氣使瓶子、罐子發(fā)出聲音；給瓶子、罐子蓋上蓋子或瓶子罐子內裝入物體，瓶子、罐子就不會發(fā)出聲音。