2.5受迫振动与共振 同步练习（Word版含答案）

2.5受迫振动与共振同步练习
一、选择题（共15题）
1．如图所示，质量相同的四个摆球悬于同一根横线上，四个摆的摆长分别为L1＝2 m、L2＝1.5 m、L3＝1 m、L4＝0.5 m．现以摆3为驱动摆，让摆3振动，使其余三个摆也振动起来，则摆球振动稳定后(　　)
A．摆1的振幅一定最大 B．摆4的周期一定最短
C．四个摆的振幅相同 D．四个摆的周期相同
2．如图所示，在曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为，然后分别以不同的转速匀速摇把，关于振子的运动，下列说法正确的是：（　　）
A．转动摇把的转速越快，振子的振幅越大
B．以的转速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振幅最大
C．以的转速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为
D．以的转速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为
3．如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也跟着摆动起来，可以发现（ ）
A．D摆的振幅最大 B．D摆的振幅最小
C．B的摆动周期小于C的摆动周期 D．B的摆动周期大于C的摆动周期
4．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．摆球时刻的动能等于时刻的动能
B．摆球时刻的势能等于时刻的势能
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．如图，在一根张紧的绳上挂几个单摆，其中C、E两个摆的摆长相等，先使C摆振动，其余几个摆在C摆的带动下也发生了振动，则(　　)
A．只有E摆的振动周期与C摆相同
B．B摆的频率比A、D、E摆的频率小
C．E摆的振幅比A、B、D摆的振幅大
D．B摆的振幅比A、D、E摆的振幅大
6．如图所示，弹簧上端有一个小环，套在曲轴上．转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，测得振动频率为2 Hz，然后匀速转动摇把，每分钟转240转。当振子振动稳定后，它的振动周期为(　　)
A．0.5 s B．0.25 s C．2 s D．4 s
7．关于单摆、弹簧振子、受迫振动，下列说法正确的是（　　）
A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期与其摆长的平方根成正比
B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和可能变化
C．已知弹簧振子初始时刻的位置、振幅及周期，一定能确定振子在任意时刻的位置
D．系统做受迫振动时，系统振动稳定后的频率等于其固有的频率
8．在同一地区有甲、乙两个单摆，二者均做简谐运动，甲、乙的振动图像分别如图1、图2所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲的摆长一定是乙的摆长的四倍
B．甲、乙两个单摆的摆球质量之比一定为
C．甲、乙两个单摆的摆球的运动方向始终是相反的
D．将两个单摆悬挂在同一根水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动的周期为
9．一台洗衣机的脱水桶正常工作时非常稳定，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中不正确的是（　　）
A．洗衣机做的是受迫振动
B．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大
C．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小
D．当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率
10．据报道，綦江彩虹桥坍塌事故与桥面共振有关。已知某物体受迫振动及共振曲线如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．驱动力越大，物体的受迫振动的振幅也越大
B．由右图可知，物体做受迫振动时的频率等于
C．物体做受迫振动时振幅相同，则驱动力频率必相同
D．为避免共振发生，应该让驱动力的频率远离
11．某简谐振子自由振动时的振动图象如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中共振曲线的（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．都有可能
12．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　）
A．稳定时b摆的振幅最大
B．稳定时b摆的周期最大
C．由图乙可以估算出b摆的摆长
D．由图乙可以估算出c摆的摆长
13．一洗衣机从起动到正常工作，发现洗衣机先是振动越来越厉害，然后振动再逐渐减弱直到平稳。则（　　）
A．当洗衣机振动最剧烈时，洗衣机波轮运转频率大于洗衣机的固有频率
B．当洗衣机振动最剧烈时，洗衣机波轮运转频率恰好等于洗衣机的固有频率
C．当洗衣机振动最剧烈时，洗衣机的波轮运转频率小于洗衣机的固有频率
D．正常工作时，洗衣机的波轮运转频率等于洗衣机的固有频率
14．把n根相同的弦一端固定，另一端系着不同质量的小物体，让其自然下垂，使弦绷紧，组成如图（c）那样的装置，拨动弦 AB的中心，使其振动，进行实验，研究振动频率f随小物体m及AB弦的长度做怎样的变化。方法是：只让m或只让L变化，测定振动频率f，得到如图（a）（b）所示的两个图象。根据上面的两个实验，则频率f为（　　）
A． B． C． D．
15．为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员发明了如图所示的振动器，用来振动树干使松果落下。则（　　）
A．随着振动器的振动频率增加，树干振动的幅度一定增大
B．针对不同的树木，落果效果最好的振动频率一定相同
C．稳定后，不同的树干振动频率与振动器的振动频率相同
D．稳定后，不同的树干振动频率与振动器的振动频率不同
二、填空题（共4题）
16．如图所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f，当偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动时，则当ω＝__________时振动最为剧烈，这个现象称为____________.
17．医学中常用频率为23kHz~27kHz的超声波破碎胆结石，某频率超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的___________倍。破碎结石时当超声波与结石体发生共振时效果最佳。已知结石体固有频率可表为为常数，如果采用25kHz的超声波破碎质量为m的结石效果最佳，为破碎质量比m略大的结石，应调整超声波的频率，频率应略___________（填“大于”或“小于”）25kHz。
18．如图甲所示，竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录纸．当振子上下自由振动时，振动频率为10Hz．现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，并以水平向左的速度v=5m/s匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测得的数据如图乙所示，则弹簧振子振动的振幅为_____ ，频率为_______ ，若将匀速转动把手的周期改为0．1s，则弹簧振子的振幅将_________（填“变大”、“变小”、“不变”）
19．甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速的实验”，回来后共同绘制了T2－L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是___________
A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定
B．由图甲分析可知A图象所对应的实验地点重力加速度较大
C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度
D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8cm
E如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线的峰值将向左移动
三、综合题（共4题）
20．如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，请比较摆球在与时刻的势能、动能、机械能的大小。
21．如图所示为一单摆的共振曲线，求：
（1）单摆的周期和摆长；
（2）共振时，摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多少。（假设单摆摆动角度很小）（g取10m/s2，；很小时，）
22．某单摆做阻尼振动的振动图像如图所示。请根据图像比较A、B对应时刻，摆球具有的动能、重力势能和机械能的大小，并说明理由。
23．如图所示是一个单摆的共振曲线，回答下列问题（g=）：
(1)该单摆摆长多长？
(2)共振时单摆振幅多大？
(3)若把该单摆从北京移到广州，共振曲线的峰值将怎样移动？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．A
4．B
5．C
6．B
7．A
8．A
9．C
10．D
11．A
12．D
13．B
14．B
15．C
16． 2πf 共振
17． 1.5 小于
18． 5cm 5Hz 变大
19．ACE
20．在时刻的机械能大于时刻的；势能相同；P时刻的动能大于N时刻的动能。
21．（1）2s，1m；（2）0.8
22．
由于单摆在运动过程中要克服阻力做功，振幅逐渐减小，摆球的机械能逐渐减少，所以摆球在A点所对应时刻的机械能大于在B点所对应的机械能；
摆球的势能是由摆球相对于零势能点的高度h和摆球的质量m共同决定的（Ep=mgh）。单摆摆球的质量是定值，由于A、B两时刻摆球的位移相同，故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相同，势能也相同，但由于A点的机械能大于B点的机械能，所以A点对应时刻的动能大于在B点对应时刻的动能。
23．(1)；(2)；(3)峰值左移
答案第1页，共2页