选修3-4 11.5 外力作用下的振动 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-4 11.5 外力作用下的振动 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 309.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-24 03:18:08 | ||
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文档简介
选修3-4 11.5 外力作用下的振动 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，还会溅起层层水花。现某同学用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，则关于溅起水花强弱的描述，正确的是
A. 溅起水花越来越弱 B. 溅起水花越来越强
C. 溅起水花先变弱后变强 D. 溅起水花先变强后变弱
2. 下列振动中属于受迫振动的是
A. 用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动
B. 打点计时器接通电源后，振针的振动
C. 小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动
D. 弹簧振子在竖直方向上振动
3. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则下列说法正确的是
A. 针对不同树木，落果效果最好的振动频率一定相同
B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C. 打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D. 稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
4. 如图所示是单摆做阻尼振动的振动图象，下列说法正确的是
A. 摆球在 时刻的动能等于在 时刻的动能
B. 摆球在 时刻的势能等于在 时刻的势能
C. 振动过程中摆球的动能不断减小
D. 振动过程中摆球的势能不断减小
5. 在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得该声音的频率为 。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是
A. 操作人员一定是把声波发生器的功率调到最大
B. 操作人员一定是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C. 操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D. 操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到
6. 轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身 悬挂系统”的固有周期是 ，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为 ，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是
A. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为
B. 轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同
C. 轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
7. 如图所示，一台玩具电动机的轴上安有一个小皮带轮甲，通过皮带带动皮带轮乙转动（皮带不打滑），皮带轮乙上距离轴心 处安有一个圆环 。一根细绳一端固定在圆环 上，另一端固定在对面的支架上，绳沿水平方向且绷紧，在绳上悬挂着 个单摆 、 、 、 。已知电动机的转速是 ，甲、乙两皮带轮的半径之比为 ， 个单摆的摆长分别是 、 、 、 。电动机匀速转动过程中，哪个单摆的振幅最大（ 取 ）
A. 单摆 B. 单摆 C. 单摆 D. 单摆
8. 年伊始出现了罕见的新型冠状病毒，感染患者在医院进行治疗时，需要打吊瓶。如图所示，该病人正在输 吊瓶中的液体，输了一半时他的左手动了一下，这个动作拉扯到了输液管，使 吊瓶晃动了起来，紧接着待输的 、 吊瓶（液体均满瓶）也跟着晃动起来，假设悬挂三个吊瓶的细绳长度相同， 、 两吊瓶大小相同，则
A. 、 两吊瓶发生共振
B. 、 、 三个吊瓶均做自由振动
C. 只有 、 两吊瓶的振动周期相同
D. 、 、 三个吊瓶的振动周期相同
9. 轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身 悬挂系统”的固有周期是 ，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为 ，该车经过该减速带的过程中，下列说法正确的是
A. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为
B. 轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同
C. 轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
10. 蜘蛛丝被称为天然的凯夫拉，它比钢铁还要坚固，还能防水。多年来，科学家们一直在研究蜘蛛丝的结构，希望借助大自然创作出适宜某种用途的人造蜘蛛丝，经过不懈努力，科学家们认为他们发现了蜘蛛丝如此有弹性的奥秘：蛋白质排列成十分有弹性的“超弦”。蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为 ，下列说法不正确的是
A. “落网”昆虫挣扎时，振动的频率变大，丝网的振幅可能减小
B. 当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 时，丝网不振动
C. 当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 时，丝网的振幅最大
D. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由昆虫翅膀振动频率决定，与丝网自身的结构无关
二、填空题（共4小题；共18分）
11. 男生的声带一般宽而厚，振动 低，所以声音低沉；女生的声带一般窄而薄，振动 高，所以声音尖细。说话的嗓门有大有小，这是声音的 不同。
12. 火车在铁轨上匀速行驶，每根铁轨长 ，某旅客在小桌上放了一杯水，杯中水晃动的固有频率是 ，当火车行驶速度是 时，杯中的水晃动最厉害。
13. 一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示，该装置可用于研究弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示.当把手以某一速度匀速运动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示.若用 表示弹簧振子的固有周期， 表示驱动力的周期， 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则：
（）稳定后，物体振动的频率 。
（）欲使物体的振动能量最大，需满足什么条件
答： 。
（）利用上述所涉及的知识，请分析某同学所提问题的物理依据.
“某同学考虑，我国火车第六次大提速时，需尽可能的增加铁轨单节长度，或者是铁轨无接头”。
答： 。
14. 如右图，在曲轴 上悬挂一个弹簧振子，若不转动摇把 时，用手拉动振子，松手后其上下振动 次用 的时间，若把摇把以 匀速转动，当振子稳定后它振动的周期为 。要想使振子的振幅最大，摇把的转速应该是 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示是一个单摆的共振曲线。
（1）若单摆所处的环境重力加速度 ，试求此摆的摆长；
（2）若将此摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动。
16. 筛选出题干有用的信息，再结合本阶段学习的物理知识解决以下问题：把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图所示。筛子自由振动时，完成 次全振动用时 ；在某电压下，电动偏心轮的转速是 。已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期。
（1）为了使筛子更好地工作，我们希望它的振幅增大，可以利用共振现象。若要增大筛子做受迫振动的振幅，可采取两种方法使之发生共振，请描述共振发生的条件： 。
（2）要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是 。
A.提高输入电压
B.降低输入电压
C.增加筛子的质量
D.减小筛子的质量
17. 减震器是通过加速车架与车身振动的衰减，来改善汽车的行驶舒适性的汽配原件，在大多数汽车的悬架系统内部都装有减震器。汽车的车身一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减震器上，两者同时起到减震作用。为了研究方便，我们把两者简化成一个等效劲度系数为 的“弹簧”。汽车开始运动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足 （ 为弹簧的压缩长度），若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为 ，已知汽车的质量为 ，每个人的质量为 。（ 取 ）求：
（1）汽车的振动频率与人体固有频率相等时 的大小；
（2）汽车乘坐几个人时，人感觉最难受。
答案
第一部分
1. D
【解析】当该同学用双手摩擦盆耳的频率等于“洗”（包括水）的固有频率时，会发生共振，溅起水花最强，所以用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当仍低于固有频率时，溅起水花变强，当超过固有频率后，溅起水花变弱，故D正确，A、B、C错误。
2. B
【解析】受迫振动是振动系统在驱动力作用下的振动，故只有B是受迫振动。A、C是阻尼振动，D是简谐运动。
3. D
【解析】打击杆和振动器两种装置，都利用了共振，由于不同树木固有频率可能不同，故落果效果最好的振动频率可能不同，A错误；若振动器频率大于树木固有频率，随着振动器频率的增加，与树木固有频率差值增大，树干振动的幅度反而减小，故B错误；打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干不再做受迫振动，其振动频率为固有频率，故可能不同，C错误；由于做受迫振动，故稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，D正确。
4. B
【解析】摆球在 时刻的机械能大于在 时刻的机械能，但是在 、 两时刻的势能是相等的，所以摆球在 时刻的动能大于在 时刻的动能，故A错误，B正确；
振动过程中摆球的动能随着位移的增大而减小，随着位移的减小而增大，故C错误；
振动过程中摆球的势能随着位移的增大而增大，随着位移的减小而减小，故D错误。
5. D
【解析】操作人员通过调整声波发生器发出的声波，将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为 ，故操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到 ，故选D。
6. D
7. A
【解析】电动机的转速是 ，则周期 ，甲、乙两皮带轮的半径之比是 ，则乙的周期是 ；若发生共振，由单摆的周期公式 可得对应单摆的摆长为 ；题中给出的四个单摆中 的摆长最接近，所以 的振幅最大。
8. D
【解析】 、 两吊瓶重心高度不同，导致有效摆长不同，所以二者不会发生共振，A错误；只有 吊瓶做自由振动， 、 两吊瓶均做受迫振动，B错误： 、 两吊瓶在 吊瓶的驱动力作用下做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，所以 、 、 三个吊瓶的振动周期相同，C错误，D正确。
9. D
【解析】当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的周期 ，则车身上下振动的频率为 ，A错误；
车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大，所以当轿车通过减速带的速度大小不同时，车身上下振动的幅度大小可能相同，B、C错误；
当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为
“车身 悬挂系统”的固有频率为
此时 所以车身发生共振，颠簸得最剧烈，D正确。
10. B
【解析】根据共振的条件可知，驱动力的频率等于系统的固有频率时，系统发生共振，振幅最大，“落网”昆虫挣扎时，振动的频率变大时，可能远离固有频率，丝网的振幅可能减小，故A正确；当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 时，丝网不发生共振，但是会做受迫振动，故B错误；当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 时，其频率 ，与丝网的固有频率相等，此时丝网的振幅最大，故C正确；受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故D正确。
第二部分
11. 频率；频率；响度
12.
13. （）
（）见解析
（）见解析
【解析】（）由题目中丙图可知，。
（）物体的振动能量最大时，振幅最大，故应发生共振，所以应有 。
（）若单节车轨非常长，或无接头，则驱动力周期非常大，从而远离火车的固有周期，使火车的振幅较小，以便来提高火车的车速.
14. ；
第三部分
15. （1）
【解析】由图可知，当驱动力的频率等于 时，单摆的振幅最大，所以单摆的固有频率为 ，周期 ；根据单摆的周期公式 有，此摆的摆长 。
（2） 向左移动
【解析】高山上的重力加速度较小，若将此摆移到高山上，由 可得其周期变大，固有频率变小，故共振曲线的峰将向左移动。
16. （1） 驱动力的频率等于筛子的固有频率
【解析】当驱动力的频率和筛子的固有频率相等时，筛子发生共振，故共振发生的条件为：驱动力的频率等于筛子的固有频率。
（2） AC
【解析】由题可知，筛子的固有频率为 ，驱动力的频率 。要增大筛子的振幅，就要增加偏心轮的频率，或者减小筛子的固有频率，故可提高输入电压，或者增大筛子的质量，A、C正确，B、D错误。
17. （1）
【解析】当汽车的振动频率等于人的固有频率时，，代入数据解得 。
（2） 个
【解析】发生共振时，人感觉最难受，设此时乘车人数为 ，则 ，代入数据解得 。
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，还会溅起层层水花。现某同学用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，则关于溅起水花强弱的描述，正确的是
A. 溅起水花越来越弱 B. 溅起水花越来越强
C. 溅起水花先变弱后变强 D. 溅起水花先变强后变弱
2. 下列振动中属于受迫振动的是
A. 用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动
B. 打点计时器接通电源后，振针的振动
C. 小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动
D. 弹簧振子在竖直方向上振动
3. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则下列说法正确的是
A. 针对不同树木，落果效果最好的振动频率一定相同
B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C. 打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D. 稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
4. 如图所示是单摆做阻尼振动的振动图象，下列说法正确的是
A. 摆球在 时刻的动能等于在 时刻的动能
B. 摆球在 时刻的势能等于在 时刻的势能
C. 振动过程中摆球的动能不断减小
D. 振动过程中摆球的势能不断减小
5. 在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得该声音的频率为 。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是
A. 操作人员一定是把声波发生器的功率调到最大
B. 操作人员一定是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C. 操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D. 操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到
6. 轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身 悬挂系统”的固有周期是 ，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为 ，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是
A. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为
B. 轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同
C. 轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
7. 如图所示，一台玩具电动机的轴上安有一个小皮带轮甲，通过皮带带动皮带轮乙转动（皮带不打滑），皮带轮乙上距离轴心 处安有一个圆环 。一根细绳一端固定在圆环 上，另一端固定在对面的支架上，绳沿水平方向且绷紧，在绳上悬挂着 个单摆 、 、 、 。已知电动机的转速是 ，甲、乙两皮带轮的半径之比为 ， 个单摆的摆长分别是 、 、 、 。电动机匀速转动过程中，哪个单摆的振幅最大（ 取 ）
A. 单摆 B. 单摆 C. 单摆 D. 单摆
8. 年伊始出现了罕见的新型冠状病毒，感染患者在医院进行治疗时，需要打吊瓶。如图所示，该病人正在输 吊瓶中的液体，输了一半时他的左手动了一下，这个动作拉扯到了输液管，使 吊瓶晃动了起来，紧接着待输的 、 吊瓶（液体均满瓶）也跟着晃动起来，假设悬挂三个吊瓶的细绳长度相同， 、 两吊瓶大小相同，则
A. 、 两吊瓶发生共振
B. 、 、 三个吊瓶均做自由振动
C. 只有 、 两吊瓶的振动周期相同
D. 、 、 三个吊瓶的振动周期相同
9. 轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身 悬挂系统”的固有周期是 ，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为 ，该车经过该减速带的过程中，下列说法正确的是
A. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为
B. 轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同
C. 轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D. 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
10. 蜘蛛丝被称为天然的凯夫拉，它比钢铁还要坚固，还能防水。多年来，科学家们一直在研究蜘蛛丝的结构，希望借助大自然创作出适宜某种用途的人造蜘蛛丝，经过不懈努力，科学家们认为他们发现了蜘蛛丝如此有弹性的奥秘：蛋白质排列成十分有弹性的“超弦”。蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为 ，下列说法不正确的是
A. “落网”昆虫挣扎时，振动的频率变大，丝网的振幅可能减小
B. 当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 时，丝网不振动
C. 当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 时，丝网的振幅最大
D. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由昆虫翅膀振动频率决定，与丝网自身的结构无关
二、填空题（共4小题；共18分）
11. 男生的声带一般宽而厚，振动 低，所以声音低沉；女生的声带一般窄而薄，振动 高，所以声音尖细。说话的嗓门有大有小，这是声音的 不同。
12. 火车在铁轨上匀速行驶，每根铁轨长 ，某旅客在小桌上放了一杯水，杯中水晃动的固有频率是 ，当火车行驶速度是 时，杯中的水晃动最厉害。
13. 一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示，该装置可用于研究弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示.当把手以某一速度匀速运动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示.若用 表示弹簧振子的固有周期， 表示驱动力的周期， 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则：
（）稳定后，物体振动的频率 。
（）欲使物体的振动能量最大，需满足什么条件
答： 。
（）利用上述所涉及的知识，请分析某同学所提问题的物理依据.
“某同学考虑，我国火车第六次大提速时，需尽可能的增加铁轨单节长度，或者是铁轨无接头”。
答： 。
14. 如右图，在曲轴 上悬挂一个弹簧振子，若不转动摇把 时，用手拉动振子，松手后其上下振动 次用 的时间，若把摇把以 匀速转动，当振子稳定后它振动的周期为 。要想使振子的振幅最大，摇把的转速应该是 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示是一个单摆的共振曲线。
（1）若单摆所处的环境重力加速度 ，试求此摆的摆长；
（2）若将此摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动。
16. 筛选出题干有用的信息，再结合本阶段学习的物理知识解决以下问题：把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图所示。筛子自由振动时，完成 次全振动用时 ；在某电压下，电动偏心轮的转速是 。已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期。
（1）为了使筛子更好地工作，我们希望它的振幅增大，可以利用共振现象。若要增大筛子做受迫振动的振幅，可采取两种方法使之发生共振，请描述共振发生的条件： 。
（2）要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是 。
A.提高输入电压
B.降低输入电压
C.增加筛子的质量
D.减小筛子的质量
17. 减震器是通过加速车架与车身振动的衰减，来改善汽车的行驶舒适性的汽配原件，在大多数汽车的悬架系统内部都装有减震器。汽车的车身一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减震器上，两者同时起到减震作用。为了研究方便，我们把两者简化成一个等效劲度系数为 的“弹簧”。汽车开始运动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足 （ 为弹簧的压缩长度），若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为 ，已知汽车的质量为 ，每个人的质量为 。（ 取 ）求：
（1）汽车的振动频率与人体固有频率相等时 的大小；
（2）汽车乘坐几个人时，人感觉最难受。
答案
第一部分
1. D
【解析】当该同学用双手摩擦盆耳的频率等于“洗”（包括水）的固有频率时，会发生共振，溅起水花最强，所以用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当仍低于固有频率时，溅起水花变强，当超过固有频率后，溅起水花变弱，故D正确，A、B、C错误。
2. B
【解析】受迫振动是振动系统在驱动力作用下的振动，故只有B是受迫振动。A、C是阻尼振动，D是简谐运动。
3. D
【解析】打击杆和振动器两种装置，都利用了共振，由于不同树木固有频率可能不同，故落果效果最好的振动频率可能不同，A错误；若振动器频率大于树木固有频率，随着振动器频率的增加，与树木固有频率差值增大，树干振动的幅度反而减小，故B错误；打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干不再做受迫振动，其振动频率为固有频率，故可能不同，C错误；由于做受迫振动，故稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，D正确。
4. B
【解析】摆球在 时刻的机械能大于在 时刻的机械能，但是在 、 两时刻的势能是相等的，所以摆球在 时刻的动能大于在 时刻的动能，故A错误，B正确；
振动过程中摆球的动能随着位移的增大而减小，随着位移的减小而增大，故C错误；
振动过程中摆球的势能随着位移的增大而增大，随着位移的减小而减小，故D错误。
5. D
【解析】操作人员通过调整声波发生器发出的声波，将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为 ，故操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到 ，故选D。
6. D
7. A
【解析】电动机的转速是 ，则周期 ，甲、乙两皮带轮的半径之比是 ，则乙的周期是 ；若发生共振，由单摆的周期公式 可得对应单摆的摆长为 ；题中给出的四个单摆中 的摆长最接近，所以 的振幅最大。
8. D
【解析】 、 两吊瓶重心高度不同，导致有效摆长不同，所以二者不会发生共振，A错误；只有 吊瓶做自由振动， 、 两吊瓶均做受迫振动，B错误： 、 两吊瓶在 吊瓶的驱动力作用下做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，所以 、 、 三个吊瓶的振动周期相同，C错误，D正确。
9. D
【解析】当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的周期 ，则车身上下振动的频率为 ，A错误；
车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大，所以当轿车通过减速带的速度大小不同时，车身上下振动的幅度大小可能相同，B、C错误；
当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为
“车身 悬挂系统”的固有频率为
此时 所以车身发生共振，颠簸得最剧烈，D正确。
10. B
【解析】根据共振的条件可知，驱动力的频率等于系统的固有频率时，系统发生共振，振幅最大，“落网”昆虫挣扎时，振动的频率变大时，可能远离固有频率，丝网的振幅可能减小，故A正确；当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 时，丝网不发生共振，但是会做受迫振动，故B错误；当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 时，其频率 ，与丝网的固有频率相等，此时丝网的振幅最大，故C正确；受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故D正确。
第二部分
11. 频率；频率；响度
12.
13. （）
（）见解析
（）见解析
【解析】（）由题目中丙图可知，。
（）物体的振动能量最大时，振幅最大，故应发生共振，所以应有 。
（）若单节车轨非常长，或无接头，则驱动力周期非常大，从而远离火车的固有周期，使火车的振幅较小，以便来提高火车的车速.
14. ；
第三部分
15. （1）
【解析】由图可知，当驱动力的频率等于 时，单摆的振幅最大，所以单摆的固有频率为 ，周期 ；根据单摆的周期公式 有，此摆的摆长 。
（2） 向左移动
【解析】高山上的重力加速度较小，若将此摆移到高山上，由 可得其周期变大，固有频率变小，故共振曲线的峰将向左移动。
16. （1） 驱动力的频率等于筛子的固有频率
【解析】当驱动力的频率和筛子的固有频率相等时，筛子发生共振，故共振发生的条件为：驱动力的频率等于筛子的固有频率。
（2） AC
【解析】由题可知，筛子的固有频率为 ，驱动力的频率 。要增大筛子的振幅，就要增加偏心轮的频率，或者减小筛子的固有频率，故可提高输入电压，或者增大筛子的质量，A、C正确，B、D错误。
17. （1）
【解析】当汽车的振动频率等于人的固有频率时，，代入数据解得 。
（2） 个
【解析】发生共振时，人感觉最难受，设此时乘车人数为 ，则 ，代入数据解得 。
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