高中物理 第十一章 機械振動 5 外力作用下的振動課后訓練 新人教版選修3-41

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外力作用下的振動 基礎鞏固 1．在飛機的發(fā)展中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼(翅膀)很快就抖動起來，而且越抖越厲害。后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法，解決了這一問題。在飛機機翼前緣裝置配重桿的目的主要是(　　) A．加大飛機的慣性　　 B．使機體更加平衡 C．使機翼更加牢固 D．改變機翼振動的固有頻率 2．如圖所示，A球振動后，通過水平細繩迫使B、C振動，下面說法中正確的是(　　) A．只有A、C振動周期相等 B．A的振幅比B的小 C．C的振幅比B的振幅大 D．A、B、C的振動周期相等 3．某人挑著一擔水前進，結果發(fā)現(xiàn)水桶里的水振動強烈，使水濺出，為了不使水濺出，他可采用的方法是(　　) A．加快行走步伐 B．減慢行走步伐 C．在水面上放幾片較大的樹葉 D．以上方法都不行 4．如圖所示，把兩個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8 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，當支架受到豎直方向頻率為9 Hz的驅(qū)動力作用做受迫振動時，兩個彈簧振子的振動情況是(　　) A．甲的振幅較大，且振動頻率為8 Hz B．甲的振幅較大，且振動頻率為9 Hz C．乙的振幅較大，且振動頻率為9 Hz D．乙的振幅較大，且振動頻率為72 Hz 5．如圖所示的演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著五個單擺，其中A、E擺長相同，先使A擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)振動穩(wěn)定后(　　) A．各擺的固有周期均相同 B．各擺振動的周期均與A擺相同 C．C擺振幅最大 D．B擺振動周期最小 能力提升 6．如圖表示一彈簧振子做受迫振動時的振幅與驅(qū)動力頻率的關系，由圖可知(　　) A．驅(qū)動力頻率為f2時，振子處于共振狀態(tài) B．驅(qū)動力頻率為f3時，振子振動頻率為f3 C．假如讓振子自由振動，它的頻率為f2 D．振子做自由振動時，頻率可以為f1、f2、f3 7．如圖為同一單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，下列說法正確的是(　　) A．若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進行，且擺長相同，則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線 B．若兩次受迫振動是在地球上同一地點進行，則兩次擺長之比l1∶l2＝25∶4 C．圖線Ⅱ若是在地球上完成的，則該擺擺長約為1 m D．若擺長均為1 m，則圖線Ⅰ是在地球上完成的 8．小球做受迫振動如圖所示，一個豎直圓盤轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當圓盤靜止時，讓小球在水中振動，其阻尼振動的頻率約為3 Hz?，F(xiàn)使圓盤以4 s的周期勻速轉動，經(jīng)過一段時間后，小球振動達到穩(wěn)定，它振動的頻率是多少？ 參考答案 1. 答案：D　點撥：飛機抖動的厲害是因為發(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問題需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動力的頻率差別增大，在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿，改變的是機翼的固有頻率，故選項D正確。 2. 答案：CD　點撥：A振動起來后水平細繩上的驅(qū)動力周期為TA＝，迫使B、C做受迫振動，受迫振動的頻率等于施加的驅(qū)動力的頻率，所以TA＝TB＝TC，而TC固＝＝＝TA，TB固＝＞TA，故C共振，B不共振，C的振幅比B的大，所以正確選項為C、D。 3. 答案：ABC　點撥：為了不使水濺出，也就是使水的振幅減小，可采取的辦法是：改變驅(qū)動力的頻率，或改變水的固有頻率。 4. 答案：B　點撥：甲、乙彈簧振子在驅(qū)動力作用下都做受迫振動，振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，即f甲＝f乙＝f驅(qū)。因為f驅(qū)更接近甲的固有頻率f0，所以甲的振幅較大，B正確。 5．答案：B　點撥：單擺的固有周期由擺長決定，故除A與E固有周期相同外，與其他擺的固有周期都不相同，A錯。A擺動后，通過水平繩對周圍的B、C、D、E四個單擺提供周期性的驅(qū)動力，四擺都在同一驅(qū)動力作用下做受迫振動，故它們的振動周期均與A擺的固有周期相同，B對、D錯。其中E擺發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大，C錯。 6. 答案：ABC　點撥：由共振曲線知，彈簧振子的固有頻率為f2，故當驅(qū)動力的頻率等于f2時，振子發(fā)生共振，A正確。當振子自由振動時其頻率為固有頻率，C正確、D錯誤。當驅(qū)動力的頻率為f3時，振子做受迫振動，頻率等于驅(qū)動力的頻率f3，B正確。 7. 答案：ABC　點撥：圖線中振幅最大處對應頻率應與做受迫振動的單擺的固有頻率相等，可以看出，兩擺的固有頻率f1＝0.2 Hz，f2＝0.5 Hz，根據(jù)周期公式可得f＝。當兩擺分別在月球和地球上做受迫振動且擺長相等時，g越大，f越大，所以g1＜g2，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線，A正確。若兩次受迫振動是在地球上同一地點進行，則g相同，兩次擺長之比l1∶l2＝∶＝25∶4，所以B正確。圖線Ⅱ若是在地球上完成的，將g＝9.8 m/s2和f2＝0.5 Hz代入頻率的計算公式可解得l2≈1 m，所以C正確，D錯誤。 8. 答案：0.25 Hz　點撥：當圓盤轉動時，通過小圓柱帶動T形支架上下振動，T形支架又通過彈簧給小球一周期性的作用力使其做受迫振動，所以小球振動的頻率應等于驅(qū)動力的頻率，即T形支架的振動頻率，而T形支架的頻率又等于圓盤轉動的頻率，故小球振動的頻率 f＝ Hz＝0.25 Hz。