2019-2020年高二物理 第9單元：達標訓練（7、受迫振動 共振）(有解析) 大綱人教版.doc

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2019-2020年高二物理 第9單元：達標訓練（7、受迫振動 共振）(有解析) 大綱人教版 基礎鞏固達標 1.共振現(xiàn)象是（ ） A.發(fā)生在受迫振動中，策動力的頻率遠大于物體的固有頻率，振幅最大B.發(fā)生在簡諧運動中，策動力的頻率等于物體的固有頻率，振幅最大[ C.發(fā)生在受迫振動中，策動力的頻率等于物體的固有頻率，振幅最大 D.發(fā)生在受迫振動中，策動力的頻率遠小于物體的固有頻率，振幅最大思路分析：共振發(fā)生在受迫振動中，且當驅動力頻率等于固有頻率時. 答案：C2.有A、B兩個彈簧振子，A的固有頻率為f,B的固有頻率為4f，如果它們都在頻率為3f的驅動力作用下受迫振動，則（ ） A.振子A的振幅較大，振動頻率為f B.振子B的振幅較大，振動頻率為3f C.振子A的振幅較大，振動頻率為3f[D.振子B的振幅較大，振動頻率為4f 思路分析：物體做受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，而和物體的固有頻率無關.但當驅動力的頻率越接近物體固有頻率時，物體振動的振幅越大. 答案：B 3.若鐵路上每根鐵軌的長為12 m，在彈簧支撐下的車廂固有周期是0.6 s，列車以下列哪一速度行駛時，車廂振動最厲害（ ）A.20 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.12 m/s 思路分析：車廂每經過兩鐵軌接合處，受到一次外來的驅動力，當驅動力的周期和車廂固有周期相等時，車廂振動最厲害,故v==20 m/s. 答案：A 4.A、B、C三擺的擺長及擺球質量如圖9-7-5所示.當A振動起來后，通過水平掛繩迫使B、C振動，下列說法中正確的是（ ） 圖9-7-5 A.只有A、C振動周期相等 B.C的振幅比B小 C.C的振幅比B大 D.A、B、C振動周期相等 思路分析：因為B、C均做受迫振動，故其振動的頻率（或周期）等于驅動力的頻率（或周期），即B、C的振動周期都等于A的振動周期，所以選項D正確.而C的固有周期和A的周期相等，故振幅比B的振幅大.選項C正確. 答案：CD 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，給篩子一個驅動力，這就做成一個共振篩.篩子做自由振動時，完成20次全振動所用時間為15 s，在某電壓下電動偏心輪的轉速是88 r/min.已知增大電壓可以使轉速提高，增加篩子的質量可以增大篩子的固有周期，要使篩子的振幅增大，下列說法正確的是（ ） A.降低輸入電壓 B.提高輸入電壓 C.增大篩子的質量 D.減小篩子的質量 思路分析：本題關鍵是理解增大振幅的條件.自由振動時的頻率為固有頻率，固有頻率為f0= Hz=1.33 Hz，在某電壓下驅動力的頻率為f= Hz=1.47 Hz,要增大振幅只有使轉動頻率（驅動力頻率）f接近固有頻率f0.想辦法使f減小或使f0增大.為使f減小，必須減小轉速，故應降低輸入電壓；為使f0增大，應減小固有周期，故應減小篩子的質量. 答案：AD 綜合應用創(chuàng)新6.正在運轉的機器，當其飛輪以角速度ω0勻速轉動時，機器的振動不強烈，切斷電源，飛輪的轉動逐漸慢下來，在某一時間內機器卻發(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)生強烈的振動 B.機器一定發(fā)生強烈的振動 C.若機器發(fā)生強烈振動，強烈振動時飛輪的角速度為ω0 D.若機器發(fā)生強烈振動，強烈振動時飛輪的角速度肯定不為ω0 答案：BD 7.某橋梁的固有頻率為6.0 Hz，在大量軍隊齊步過橋，軍人每跨一步距離為0.75 m，當行走速度為_______________，會對橋的安全威脅最大. 思路分析：軍人每跨一步所用時間與橋梁的固有周期相等時，軍人齊步走對橋梁的動力使橋梁產生共振，從而使橋梁有倒塌的危險. v==sf=0.756.0 m/s=4.5 m/s. 答案：4.5 m/s 8.如圖9-7-6所示為單擺的共振曲線，圖中橫坐標表示驅動力的頻率，縱坐標表示單擺的振幅，由圖線可得出該單擺的擺長為_______________. 圖9-7-6 圖9-7-7[ 思路分析：由圖象知，當頻率f=f2時，單擺發(fā)生共振，此時剛好等于單擺的固有頻率，所以2π=，l=. 答案：[ 9.如圖9-7-7所示，輕直桿OC的中點懸掛一個彈簧振子，其固有頻率為2 Hz，桿的O端有固定光滑軸，C端下邊由凸輪支持，凸輪繞其軸轉動，轉速為n.當n從0逐漸增大到5 r/s的過程中，振子M的振幅變化情況將是___________________________________________.當n=____________r/s時振幅最大.若轉速穩(wěn)定在5 r/s，M的振動周期是_________________. 思路分析：本題考查對受迫振動的頻率和共振的條件的分析，振子固有頻率為2 Hz，凸輪的轉動頻率就是驅動力的頻率，即f驅從0增大到5 Hz的變化過程中，先接近固有頻率，達到相等后又偏離固有頻率，故振幅先增大后減小，當f驅=f固=2 Hz,即n=2 r/s時振幅最大. 當n=5 r/s，即f驅=5 Hz，T驅=0.2 s，受迫振動的周期取決于驅動力的周期，即也為0.2 s. 答案：先增大后減小 2 0.2 s 10.洗衣機把衣服脫水完畢切斷電源后，電動機由于慣性還要轉一會兒才能停下來.在這個過程中，洗衣機的振動劇烈程度有變化，其中有一陣子最劇烈.試分析這一現(xiàn)象. 解：轉動的電動機對洗衣機來說是驅動力，切斷電源前，電動機轉速很高，其頻率遠大于洗衣機的固有頻率，故振幅很小.切斷電源后，電動機由原來的高轉速逐漸減小，直到停止.在這個過程中，電動機的頻率與洗衣機的固有頻率的差值也經歷了“變小——等于零——變大”的變化.在差值逐漸變小的階段，洗衣機的振幅逐漸增大，即振動逐漸加??；當差值為零時，洗衣機發(fā)生共振，振幅最大，即振動最劇烈.此后，隨著差值逐漸變大，振動也逐漸減弱，直至停止.