2.5生活中的振动 同步训练（Word版含答案）

2.5生活中的振动
一、选择题（共15题）
1．如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是（　　）
A．只有单摆A、C振动周期相等
B．单摆A的振幅比单摆B的小
C．单摆B的振幅比单摆C的小
D．单摆B、C振动时的周期与其摆长有关
2．如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是(　　)
A．只有E摆的振动周期与A摆的相同
B．其他各摆的振幅都相等
C．其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大
D．其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大
3．如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让C摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现
A．B摆振幅最大
B．D摆摆动周期最短
C．A摆摆动周期最长
D．各摆摆动的周期均与C摆相同
4．下表记录了某弹簧振子在不同频率的驱动力作用下的振幅，若该弹簧振子的固有频率为，则
驱动力频率 15 20 25 30 35 40
受迫振动振幅 9.1 15.6 26.9 27.8 15.1 9.3
A． B．
C． D．
5．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个单摆，其中B、D的摆长相等，当单摆B振动起来后，其余各摆也振动起来，达到稳定后，下列说法正确的是( )
A．单摆E的摆长最长，故周期最大
B．每个单摆按各自的固有频率振动
C．各单摆振动周期均与单摆B的周期相等，其中单摆D的振幅最大
D．每个单摆按各自的固有频率振动，其中单摆D的振幅最大
6．如图所示为演示“受迫振动与驱动力频率之间关系”的实验装置，若驱动力的频率由小逐渐变大，直至超过弹簧振子的固有频率，则在此过程中可以看到的现象是（ ）
A．弹簧振子的振幅逐渐增大
B．弹簧振子的振幅先增大后减小
C．弹簧振子的振动频率先增大后减小
D．弹簧振子的振动频率始终不变
7．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等。先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则在振动稳定后（　　）
A．其它各摆摆动频率跟A摆相同
B．其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大
C．其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最小
D．其它各摆振动振幅大小相同
8．如图所示为CCTV10“我爱发明”节目中介绍的松果采摘机，松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。下列说法正确是（　　）
A．工作中，树干的振动频率小于采摘振动头的振动频率
B．采摘振动头振动频率越高，采摘落果的效果一定越好
C．采摘振动头振动频率减小，树干的振动幅度可能增大
D．若采摘振动头停止振动，树干的振动频率会逐渐减小
9．如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过张紧的水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是（　　）
A．只有A、C摆振动周期相等
B．A摆的周期比B摆的小
C．B摆的振幅比C摆的振幅大
D．A、B、C三摆的振动周期相等
10．—单摆做阻尼振动,则在振动过程中（ ）
A．振幅越来越小,周期也越来越小
B．振幅越来越小,周期不变
C．在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变
D．振动过程中,机械能不守恒,频率减小
11．如下表所示为某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则固有频率可能为（　　）
驱动力 频率/Hz 30 40 50 60 70 80
受迫振动 振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3
A．f固＝40Hz
B．70Hz
C．50Hz＜f固＜60Hz
D．以上选项都不对
12．如图所示的装置中，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让其上下振动，周期为，若使把手以周期（）匀速转动，当运动都稳定后，则不正确的是（　　）
A．弹簧振子的振动周期为
B．弹簧振子的振动频率为
C．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大
D．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小
13．一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如图所示．由图可知( )
A．不论振子做何振动，振子的频率均为f2，
B．驱动力频率为f3时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为f2
C．振子如果做自由振动，它的频率是f2,此时振子处于共振状态
D．振子可以做频率为f1的等幅振动
14．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎。若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为。下列说法正确的是（ ）
A．包租婆震碎酒杯是声波的共振现象
B．包租婆震碎酒杯是声波的干涉现象
C．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定接近
D．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远大于
15．一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球自由振动时其频率为2Hz．现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两振源在长绳上形成波形如图，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次则产生了较强烈的振动，则（　　）
A．由P振源产生的波的波速较大一些
B．由Q振源产生的波的频率较接近2Hz
C．在两列波相遇处，质点的最大位移为2A
D．如果P、Q两个振源持续振动，它们形成的波会在绳上发生干涉
二、填空题
16．如图所示为某物体做受迫振动时的共振曲线，从图可知该物体振动的固有频率为________Hz，在驱动力的频率由150Hz增加到250Hz的过程中，物体振动的振幅变化情况是________________。
17．某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．当fB．当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0
D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f
18．2003年10月15日杨利伟搭乘神五载人飞船成功出征太空，在火箭上升到三四十公里的高度时，火箭和飞船以8低频振动，与人体内脏产生了共振，杨利伟经历了生死26秒，平时的高强度训练，造就了身体的应激反应，使他渡过了生死考验。根据上述信息可判断人体内脏振动的频率_________8。（填“远大于”“基本等于”或“远小于”），为解决上述问题，某同学认为可以通过改变火箭参数，使火箭振动的频率尽可能_________8（填“远离”或“等于”）。
19．为避免交通事故，保障行人安全，可以在公路上临近学校大门或人行横道的位置设置减速带，减速带一般为条状，也有点状的，材质主要是橡胶，一般以黄、黑两色相间以引起视觉注意。某学校大门附近设置的条状减速带间距为20 m，当车辆经过减速带时会产生振动，若某型号汽车的固有频率为0.8Hz，则当该车以______km/h的速度通过此减速带时颠簸最厉害，这种现象称______________。
三、综合题
20．如图是探究单摆共振条件时得到的图象，它表示了振幅跟驱动力频率之间的关系，（取）试分析：
（1）这个单摆的摆长是多少？
（2）如果摆长变长一些，画出来的图象的高峰将向哪个方向移动？
21．秒摆摆球质量为0.2 kg，它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4 cm，当它完成10次全振动回到最大位移处时，因有阻尼作用，距最低点的高度变为0.3 cm。如果每振动10次补充一次能量，使摆球回到原高度，那么1 min内总共应补给多少能量？（g取9.8 m/s2）
22．洗衣机在衣服脱水完毕关闭电源后，脱水桶还要转动一会才能停下来．在关闭电源后，发现洗衣机先振动得比较弱，有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减弱直至停下来。
（1）开始时，洗衣机为什么振动比较弱？
（2）期间剧烈振动的原因是什么？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
AD．由题意，A做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故AD错误；
BC．由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比单摆B大，同时由于B没有发生共振，所以B摆的振幅比A摆小，故B错误，C正确。
故选C。
2．C
【详解】
A摆动后通过悬绳带动其余摆一起摆动，其余各摆均做受迫振动，它们的振动周期均等于A的摆动周期，而由于A、E摆长相同，由单摆周期公式
可知这两个摆的固有周期相同，则E摆发生共振现象，振幅达到最大。
故选C。
3．D
【详解】
BCD． C摆摆动起来后，通过水平绳子对A、B、D三个摆施加周期性的驱动力，使A、B、D三摆做受迫振动，故A、B、D三摆周期相同，故D正确，BC错误；
A．因为A摆的摆长等于C摆的摆长，所以A摆的固有频率等于受迫振动的频率，所以A摆发生共振，振幅最大，故A错误。
故选D。
4．C
【详解】
当驱动力的频率等于弹簧振子的固有频率时，出现振幅最大的现象叫共振，由表格数据可知，当驱动力的频率在范围内的某值时出现振幅最大，可知弹簧振子的固有频率为；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论相符，选项C正确；
D. ，与结论不相符，选项D错误；
5．C
【详解】
B摆振动起来后，使得A、C、D、E做受迫振动，振动的频率都等于B振动的频率．所以各摆振动的周期都相等，D摆的摆长与B摆相等则固有周期相等，即固有频率相等。可见，受迫振动的频率和D摆振动的频率相等，发生共振，振幅最大
故选C。
6．B
【详解】
当驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，系统达到共振，振幅最大，故f＜f0时，随f的增大，振幅增大，当f＞f0时，随f的增大，驱动力的频率远离固有频率，故该振动系统的振幅减小，故当驱动力的频率逐渐增大过程物体的振幅先增大后减小，故A错误，B正确；受迫振动的频率等于驱动力的频率，若驱动力的频率由小逐渐变大则弹簧振动的频率由小逐渐变大，故CD错误；故选B．
7．A
【详解】
AB．其它各摆在A摆的带动下做受迫振动，则摆动频率和周期跟A摆相同，选项A正确，B错误；
CD．因A、E摆长相等，则固有周期相等，则E摆与A摆会发生共振，则E摆振幅最大，而其它各摆振动振幅大小不相同，选项CD错误；
故选A。
8．C
【详解】
A．受迫振动的频率等于驱动力频率，工作中，树干的振动频率等于采摘振动头的振动频率，故A错误；
BC．当采摘振动头振动频率等于树干的固有频率时，将发生共振现象，此时树干的振幅最大，采摘落果的效果最好，若开始时采摘振动头振动频率大于树干的固有频率，则增大频率后，树干的振幅反而减小，采摘落果的效果更差，而此时若减小采摘振动头振动频率，则树干的振幅会增大，故B错误，C正确；
D．若采摘振动头停止振动，树干的振动频率不变，振幅逐渐减小，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
ABD．当单摆A振动起来后，单摆B、C做受迫振动，稳定后，做受迫振动的单摆B、C的周期（或频率）等于单摆A（驱动力）的周期（或频率），故AB错误，D正确；
C．因为单摆A、C的摆长相等，所以单摆C的固有频率等于单摆A（驱动力）振动的频率，单摆C发生共振，振幅最大，故C错误。
故选D。
10．B
【详解】
单摆做阻尼振动，其振幅越来越小，周期为，与是否有阻尼无关，则周期不变，故A项错误，B项正确．单摆做阻尼振动过程中，振幅逐渐减小，振动的能量也在减少，即机械能不守恒，通过某一位置的机械能越来越小，由于周期不变，则频率不变，故CD项错误．
11．C
【详解】
当固有频率等于驱动力的频率时，振幅最大，固有频率越接近驱动力频率，振幅越大；
表格中当驱动力频率为50Hz和60Hz时，振幅最大，说明固有频率在50Hz 60Hz之间；故C正确，ABD错误；
故选：C。
12．D
【详解】
AB．弹簧振子在把手作用下做受迫振动，因此振动周期为，振动频率为，所以AB正确；
CD．由于 ，故欲使振幅增大，应使把手的频率与振子的频率接近，则减小，即转速应增大，所以C正确；D错误；
此题选择不正确的选项，故选D。
13．CD
【详解】
受迫振动的频率由驱动力频率决定，随驱动力频率的变化而变化，故A错误；受迫振动的频率由策动力频率决定，驱动力频率为f3时，受迫振动的振幅比共振小，振子振动的频率为f3．故B错误；由图，当驱动力频率为f2时，振子处于共振状态，说明固有频率为f2；振子作自由振动时，频率由系统本身决定，为f2，此时振子处于共振状态．故C正确；当驱动力频率为f1时，振子做受迫振动，频率为f1，可以是等幅振动，故D正确；故选CD.
14．AC
【详解】
根据共振的条件与共振的特点可知，当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮子吼”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“狮子吼”频率一定接近。所以AC正确；BD错误；
故选AC。
15．BC
【详解】
A.根据波速由介质决定可知，两振源产生的波的波速相等，故选项A错误；
BD.波先到达弹簧处，小球振动并不显著，说明两者频率相差较大，波到达弹簧处，小球产生了较强烈的振动，即共振，故的振动频率接近2Hz，可知两列波的频率不等，不能发生干涉现象，故选项B正确，D错误；
C.根据波的叠加原理知两列波相遇时，质点的最大位移为，故选项C正确．
16． 200 先变大后变小
【详解】
由物体受迫振动的共振曲线可知，当驱动力频率为200Hz时物体产生了共振现象，则物体的固有频率即为200Hz；
当驱动力频率为200Hz时振动最大，故驱动力的频率由150Hz增大到250Hz的过程中，振幅先变大后变小。
17．BD
【详解】
受迫振动系统的频率始终等于驱动力的频率，当驱动力的频率越接近振动系统的固有频率，振动系统振幅越大，所以AC错误，BD正确。
故选BD。
18． 基本等于 远离
【详解】
根据共振产生的条件：当物体的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，此时发生共振。依题意可知人体内脏振动的频率基本等于8Hz；
为了避免发生共振，应当使火箭振动的频率尽可能远离8Hz。
19． 57.6 共振【解析】
【详解】
由可知，汽车的固有周期为
则汽车的速度
即当速度为时，汽车达到共振颠簸的最厉害，这种现象称共振。
20．（1） （2）向左
【详解】
（1）由图可知，单摆的固有频率为0.3Hz
解得摆长．
（2）若摆长变长一些，由知其周期变大，频率变小，图中最高峰对应的频率即为此频率，故向左移动．
21．5.88×10-3 J
【详解】
解：每振动10次要补充的能量为
E=mgΔh=0.2×9.8×（0.4-0.3）×10-2J=1.96×10-3 J
秒摆的周期为2 s，1 min内完成全振动的次数为30次，则1 min内总共应补给的能量为
E=3ΔE=5.88×10-3 J
22．（1）开始时，脱水桶转动的频率远高于洗衣机的固有频率，振幅较小，振动比较弱；
（2）当洗衣机脱水桶转动的频率等于洗衣机的固有频率时发生共振，振动剧烈。
答案第1页，共2页