2.6受迫振动共振 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2.6受迫振动共振 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 327.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-17 06:18:38 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 2.6 受迫振动 共振 同步练习
一、单选题
1．下列关于机械振动的说法错误的是（ ）
A．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关
B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变
C．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
D．已知弹簧振子初始时刻的位置、振幅及周期，就可以确定振子在任意时刻的振动情况
2．如图所示为单摆做阻尼振动的位移随时间变化的图像，、时刻的位移大小均为2cm，时刻的位移大于2cm。关于摆球在、和时刻的速度、重力势能、动能、机械能的分析，下列说法正确的是（ ）
A．摆球在时刻的机械能等于时刻的机械能
B．摆球在时刻的动能等于时刻的动能
C．摆球在时刻的重力势能等于时刻的重力势能
D．摆球在时刻的速度大于时刻的速度
3．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（ ）
A．大钟的回声 B．大钟在继续振动
C．人的听觉发生“暂留”的缘故 D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动
4．共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅与驱动力频率的关系），下列说法正确的是（ ）
A．此单摆的固有周期为
B．此单摆的摆长约为
C．若仅摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若仅摆长增大，共振曲线的峰将右移
5．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下列说法中正确的是（ ）
A．A球、B球、C球的振动周期相等
B．只有A球、C球振动周期相等
C．C球和B球的振幅相等
D．C球的振幅比B球小
6．如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，下列说法正确的是（ ）
A．阻尼振动是一种受迫振动
B．摆球在P与N时刻的势能相等
C．摆球在P与N时刻的动能相等
D．摆球在P与N时刻的机械能相等
7．一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度g约为10m/s2，则（ ）
A．此单摆的固有周期为0.5s
B．此单摆的摆长约为2m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
8．人体内部器官的固有频率为4～12Hz。1986年，法国次声波实验室次声波泄漏，造成30多名农民在田间突然死亡。出现这一现象的主要原因是（ ）
A．次声波传播的速度快
B．次声波频率和人体内部器官固有频率相同，由于共振造成器官受损而死亡
C．人们感觉不到次声波，次声波可不知不觉地杀死人
D．次声波穿透能力强，穿过人体时造成伤害
9．关于机械振动，下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动是一种匀变速直线运动
B．物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，周期也逐渐减小
C．物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于驱动力频率
D．只要驱动力频率超过物体固有频率，就会发生共振现象
10．2021年4月18日22时11分在台湾省花莲县发生6.1级地震，震源深度7km，绣湖小区的几幢高楼里的居民反映“震感明显”，而X市民普遍反映“没有感觉”。针对这一事件，下列同学的认识中科学合理的是（ ）
A．X市民没有感觉是因为地震波到达X市时，还未发生受迫振动
B．绣湖小区高楼的固有频率与当时地震波的频率更加接近
C．地震波在X市发生叠加，绣湖小区处在振动加强带上，X市民恰好处在振动减弱带上
D．应对绣湖小区的高楼采取物理措施改变它们的固有频率以防止地震危害
11．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体在一个位置附近的往复运动称为简谐运动
B．由于做简谐运动的物体受回复力作用，所以简谐运动一定是受迫振动
C．如果物体的位移与时间关系图像是一条余弦曲线，则物体做的是简谐运动
D．如果物体的位移与时间关系图像是一条正弦曲线，则物体做的可能不是简谐运动
12．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
二、填空题
13．如图所示，在曲柄A上悬挂一个弹簧振子，如果转动摇把C可带动曲轴BAD，用手往下拉振子，再放手使弹簧振子上下振动，测得振子在10s内完成20次全振动，然后匀速转动摇把，当转速为_______r/min，弹簧振子振动最剧烈，稳定后的振动周期为________s。
14．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，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时b摆的振动周期________（选填“大于”、“等于”或“小于”）d摆的周期．图乙是a摆的振动图象，重力加速度为g，则a的摆长为________．
15．固有振动和固有频率
（1）固有振动：振动系统在_______作用下的振动。
（2）固有频率：______振动的频率。
16．如图所示为两个单摆受迫振动的共振曲线。两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ＝________。若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线________是月球上的单摆的共振曲线。
17．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，则震碎酒杯的“狮子吼”声波的频率_________（选填“远大于”、“远小于”或“接近”）；已知空气中的声速为，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为_________。
三、解答题
18．如图所示为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长为多少？如果摆长变长一些，画出的图像高峰将向那个方向移动，并简要说明理由（无理由说明或说错均不得分）。(g＝10m/s2)
19．如图所示是一个单摆的共振曲线。
（1）试估计此单摆的摆长；（g取）
（2）若摆长增大，共振曲线的峰将怎样移动？
20．如图为一单摆的共振曲线，
(1)请你根据图中的数据算出该单摆的摆长约为多少？
(2)共振时单摆的振幅多大？其摆动的最大摆角为多少？（g取10 m/s2）
21．汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5 s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8 m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？
22．如图所示是一个单摆的共振曲线。
(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8m/s2，试求此单摆的摆长；
(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰”将怎样移动。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．根据受迫振动的特点可知，系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关，故A不符合题意；
B．弹簧振子做简谐振动时，只有重力或弹簧的弹力做功，振动系统的势能与动能之和保持不变，故B不符合题意；
C．根据单摆的周期公式
可知在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比，故C不符合题意；
D．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，在不知道初始时刻的运动方向的情况下，弹簧振子的振动方程可能有两种不同的情况，所以不可判断出振子在任意时刻运动速度的方向，故D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
A．摆球做阻尼振动，机械能随时间不断减小，所以摆球在时刻的机械能大于时刻的机械能，故A错误；
BC．根据对称性可知摆球在时刻的重力势能等于时刻的重力势能，而摆球的机械能等于动能与重力势能之和，根据A项分析可知摆球在时刻的动能大于时刻的动能，故B错误，C正确；
D．摆球在时刻的速度等于零，摆球在时刻的速度大于零，所以摆球在时刻的速度小于时刻的速度，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，它会再振动一段时间然后因为阻尼而停止，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因。
故选B。
4．A
【详解】
A．由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，由频率和周期的关系式
则周期为，A正确；
B．由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为，由公式
可得
B错误；
C．若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，C错误；
D．若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动，故D错误。
故选A。
5．A
【详解】
AB．A球做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力的作用下做受迫振动，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，则A正确；B错误；
CD．根据单摆的周期公式
由于A、C的摆长相等，则C的固有周期与A的驱动周期相等，产生共振，其振幅比B球的大，所以CD错误；
故选A。
6．B
【详解】
A．阻尼振动不是一种受迫振动，故A错误；
BCD．摆球在P与N时刻位移相等即单摆所处高度相同，则重力势能相同，由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，故N时刻的机械能小于P时刻的机械能，而两点重力势能相等，则N时刻的动能小于P时刻的动能，故B正确CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．由图线可知，此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，A错误；
B．由单摆周期公式
可解得此单摆的摆长约为1m，B错误；
CD．若摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，C错误，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．次声波的传播速度与可闻声波的传播速度在同种介质中相同，A错误；
B．次声波和人体器官的固有频率相近，会引起器官共振，即次声波将能量传递给人的器官，引起器官的振动，造成人死亡，B正确；
C．次声波和人体器官固有频率相近，会引起器官共振，说明次声波将能量传递给人的器官，引起器官的振动而死，C错误；
D．相对超声波而言，次声波定向性差、穿透能力较弱，D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．简谐运动的加速度时刻在变，故是一种变速直线运动，A错误；
B．物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，周期不变，B错误；
C．物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于驱动力频率，C正确；
D．只要驱动力频率等于物体固有频率，就会发生共振现象，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．地震波到达X市时，地面受到了外力作用，X市地面建筑发生了受迫振动，A错误；
B．因为绣湖小区几幢高楼里的居民反映“震感明显”，所以绣湖小区那几幢高楼的固有频率与当时地震波的频率更加接近，共振现象明显，B正确；
C．只有一个振源，地震波在X市没有发生叠加，C错误；
D．固有频率是物质的固有属性，不易改变，D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．物体做简谐运动时，回复力与偏离平衡位置位移的关系是F=-kx，负号表示回复力的方向与偏离平衡位置位移的方向相反，故A错误；
B．系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的周期由驱动力的周期决定；做简谐运动的周期由自身结构决定，故B错误；
CD．如果物体的位移与时间关系图像是一条正弦或余弦曲线，则物体做的是简谐运动，故C正确，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．驱动力的频率越接近物体的固有频率，物体的受迫振动的振幅越大，与驱动力大小无关，故A错误；
B．由图可知物体做受迫振动时的频率等于时发生共振，即物体做受迫振动时的频率不一定等于，故B错误；
C．由图可知物体做受迫振动时振幅相同时，驱动力频率不一定相同，故C错误；
D．因为物体做受迫振动时的频率等于时发生共振，所以为避免共振发生，应该让驱动力的频率远离，故D正确。
故选D。
13． 120r/min 0.5s
【详解】
[1]振子在10s内完成20次全振动，故固有频率为2Hz，当受迫振动的频率接近于振子的固有频率时，会发生共振，故摇把转速为：
[2]稳定后的振动周期
14． 等于
【详解】
[1][2]．a摆摆动起来后，通过水平绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使b、c、d三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则三摆的周期相同．据乙图可知：T=2t0，再据可知，a的摆长
考点：单摆
15． 不受外力 固有
【详解】
略
16． 5∶2 Ⅰ
【详解】
[1]由共振曲线及共振的条件可知，Ⅰ和Ⅱ的固有频率分别为0.2 Hz和0.5 Hz，周期之比
TⅠ∶TⅡ＝5∶2
[2]当摆长相等时，重力加速度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故图线Ⅰ是月球上的单摆的共振曲线。
17． 接近 0.68
本题考查机械振动与机械波，目的是考查学生的推理能力。
【详解】
[1][2]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，可知“狮子吼”的频率接近；“狮子吼”的波长
18．左移或向原点方向移动
【详解】
由共振曲线可知：当驱动力频率为时产生共振现象，则单摆的固有频率为
所以周期
由单摆的周期公式
可得摆长变长周期增大，频率减小，所以图像高峰将左移或向原点方向移动。
19．（1）1.58m；（2）左移
【详解】
（1）由图可知，当驱动力的频率等于0.4Hz时，单摆达到共振，此时该摆的周期为T=2.5s；
则根据周期公式可知
代入数据解得
l=1.58m
（2）若摆长变大，则周期变大，固有频率减小，则共振曲线的峰值将左移。
20．(1)1 m；(2)10 cm，5.73°
【详解】
(1)由图可知当驱动力频率为0.5 Hz时，单摆产生了共振现象，则单摆的固有频率f=0.5 Hz，则周期
T==2 s
根据单摆的周期公式T=2π得
L=m =1.0 m
(2)由图读出共振时单摆的振幅为A=10 cm，故单摆的最大摆角为
θ===0.1 rad≈5.73°
21．5.33m/s
【详解】
汽车做受迫振动，经过相邻的凸起所用的时间为受迫振动的周期，根据共振的条件
T固＝T驱＝1.5 s
时振动最剧烈，所以汽车速度为
22．(1)2.76m；(2) 向左移
【详解】
(1)由题图可知，单摆的固有频率f＝0.3Hz，由周期公式
得
(2)由
知，单摆移到高山上，重力加速度g减小，其固有频率减小，故共振曲线的“峰”向左移。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列关于机械振动的说法错误的是（ ）
A．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关
B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变
C．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
D．已知弹簧振子初始时刻的位置、振幅及周期，就可以确定振子在任意时刻的振动情况
2．如图所示为单摆做阻尼振动的位移随时间变化的图像，、时刻的位移大小均为2cm，时刻的位移大于2cm。关于摆球在、和时刻的速度、重力势能、动能、机械能的分析，下列说法正确的是（ ）
A．摆球在时刻的机械能等于时刻的机械能
B．摆球在时刻的动能等于时刻的动能
C．摆球在时刻的重力势能等于时刻的重力势能
D．摆球在时刻的速度大于时刻的速度
3．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（ ）
A．大钟的回声 B．大钟在继续振动
C．人的听觉发生“暂留”的缘故 D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动
4．共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅与驱动力频率的关系），下列说法正确的是（ ）
A．此单摆的固有周期为
B．此单摆的摆长约为
C．若仅摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若仅摆长增大，共振曲线的峰将右移
5．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下列说法中正确的是（ ）
A．A球、B球、C球的振动周期相等
B．只有A球、C球振动周期相等
C．C球和B球的振幅相等
D．C球的振幅比B球小
6．如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，下列说法正确的是（ ）
A．阻尼振动是一种受迫振动
B．摆球在P与N时刻的势能相等
C．摆球在P与N时刻的动能相等
D．摆球在P与N时刻的机械能相等
7．一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度g约为10m/s2，则（ ）
A．此单摆的固有周期为0.5s
B．此单摆的摆长约为2m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
8．人体内部器官的固有频率为4～12Hz。1986年，法国次声波实验室次声波泄漏，造成30多名农民在田间突然死亡。出现这一现象的主要原因是（ ）
A．次声波传播的速度快
B．次声波频率和人体内部器官固有频率相同，由于共振造成器官受损而死亡
C．人们感觉不到次声波，次声波可不知不觉地杀死人
D．次声波穿透能力强，穿过人体时造成伤害
9．关于机械振动，下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动是一种匀变速直线运动
B．物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，周期也逐渐减小
C．物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于驱动力频率
D．只要驱动力频率超过物体固有频率，就会发生共振现象
10．2021年4月18日22时11分在台湾省花莲县发生6.1级地震，震源深度7km，绣湖小区的几幢高楼里的居民反映“震感明显”，而X市民普遍反映“没有感觉”。针对这一事件，下列同学的认识中科学合理的是（ ）
A．X市民没有感觉是因为地震波到达X市时，还未发生受迫振动
B．绣湖小区高楼的固有频率与当时地震波的频率更加接近
C．地震波在X市发生叠加，绣湖小区处在振动加强带上，X市民恰好处在振动减弱带上
D．应对绣湖小区的高楼采取物理措施改变它们的固有频率以防止地震危害
11．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体在一个位置附近的往复运动称为简谐运动
B．由于做简谐运动的物体受回复力作用，所以简谐运动一定是受迫振动
C．如果物体的位移与时间关系图像是一条余弦曲线，则物体做的是简谐运动
D．如果物体的位移与时间关系图像是一条正弦曲线，则物体做的可能不是简谐运动
12．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
二、填空题
13．如图所示，在曲柄A上悬挂一个弹簧振子，如果转动摇把C可带动曲轴BAD，用手往下拉振子，再放手使弹簧振子上下振动，测得振子在10s内完成20次全振动，然后匀速转动摇把，当转速为_______r/min，弹簧振子振动最剧烈，稳定后的振动周期为________s。
14．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，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时b摆的振动周期________（选填“大于”、“等于”或“小于”）d摆的周期．图乙是a摆的振动图象，重力加速度为g，则a的摆长为________．
15．固有振动和固有频率
（1）固有振动：振动系统在_______作用下的振动。
（2）固有频率：______振动的频率。
16．如图所示为两个单摆受迫振动的共振曲线。两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ＝________。若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线________是月球上的单摆的共振曲线。
17．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，则震碎酒杯的“狮子吼”声波的频率_________（选填“远大于”、“远小于”或“接近”）；已知空气中的声速为，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为_________。
三、解答题
18．如图所示为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长为多少？如果摆长变长一些，画出的图像高峰将向那个方向移动，并简要说明理由（无理由说明或说错均不得分）。(g＝10m/s2)
19．如图所示是一个单摆的共振曲线。
（1）试估计此单摆的摆长；（g取）
（2）若摆长增大，共振曲线的峰将怎样移动？
20．如图为一单摆的共振曲线，
(1)请你根据图中的数据算出该单摆的摆长约为多少？
(2)共振时单摆的振幅多大？其摆动的最大摆角为多少？（g取10 m/s2）
21．汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5 s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8 m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？
22．如图所示是一个单摆的共振曲线。
(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8m/s2，试求此单摆的摆长；
(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰”将怎样移动。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．根据受迫振动的特点可知，系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关，故A不符合题意；
B．弹簧振子做简谐振动时，只有重力或弹簧的弹力做功，振动系统的势能与动能之和保持不变，故B不符合题意；
C．根据单摆的周期公式
可知在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比，故C不符合题意；
D．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，在不知道初始时刻的运动方向的情况下，弹簧振子的振动方程可能有两种不同的情况，所以不可判断出振子在任意时刻运动速度的方向，故D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
A．摆球做阻尼振动，机械能随时间不断减小，所以摆球在时刻的机械能大于时刻的机械能，故A错误；
BC．根据对称性可知摆球在时刻的重力势能等于时刻的重力势能，而摆球的机械能等于动能与重力势能之和，根据A项分析可知摆球在时刻的动能大于时刻的动能，故B错误，C正确；
D．摆球在时刻的速度等于零，摆球在时刻的速度大于零，所以摆球在时刻的速度小于时刻的速度，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，它会再振动一段时间然后因为阻尼而停止，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因。
故选B。
4．A
【详解】
A．由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，由频率和周期的关系式
则周期为，A正确；
B．由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为，由公式
可得
B错误；
C．若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，C错误；
D．若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动，故D错误。
故选A。
5．A
【详解】
AB．A球做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力的作用下做受迫振动，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，则A正确；B错误；
CD．根据单摆的周期公式
由于A、C的摆长相等，则C的固有周期与A的驱动周期相等，产生共振，其振幅比B球的大，所以CD错误；
故选A。
6．B
【详解】
A．阻尼振动不是一种受迫振动，故A错误；
BCD．摆球在P与N时刻位移相等即单摆所处高度相同，则重力势能相同，由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，故N时刻的机械能小于P时刻的机械能，而两点重力势能相等，则N时刻的动能小于P时刻的动能，故B正确CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．由图线可知，此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，A错误；
B．由单摆周期公式
可解得此单摆的摆长约为1m，B错误；
CD．若摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，C错误，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．次声波的传播速度与可闻声波的传播速度在同种介质中相同，A错误；
B．次声波和人体器官的固有频率相近，会引起器官共振，即次声波将能量传递给人的器官，引起器官的振动，造成人死亡，B正确；
C．次声波和人体器官固有频率相近，会引起器官共振，说明次声波将能量传递给人的器官，引起器官的振动而死，C错误；
D．相对超声波而言，次声波定向性差、穿透能力较弱，D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．简谐运动的加速度时刻在变，故是一种变速直线运动，A错误；
B．物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，周期不变，B错误；
C．物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于驱动力频率，C正确；
D．只要驱动力频率等于物体固有频率，就会发生共振现象，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．地震波到达X市时，地面受到了外力作用，X市地面建筑发生了受迫振动，A错误；
B．因为绣湖小区几幢高楼里的居民反映“震感明显”，所以绣湖小区那几幢高楼的固有频率与当时地震波的频率更加接近，共振现象明显，B正确；
C．只有一个振源，地震波在X市没有发生叠加，C错误；
D．固有频率是物质的固有属性，不易改变，D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．物体做简谐运动时，回复力与偏离平衡位置位移的关系是F=-kx，负号表示回复力的方向与偏离平衡位置位移的方向相反，故A错误；
B．系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的周期由驱动力的周期决定；做简谐运动的周期由自身结构决定，故B错误；
CD．如果物体的位移与时间关系图像是一条正弦或余弦曲线，则物体做的是简谐运动，故C正确，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．驱动力的频率越接近物体的固有频率，物体的受迫振动的振幅越大，与驱动力大小无关，故A错误；
B．由图可知物体做受迫振动时的频率等于时发生共振，即物体做受迫振动时的频率不一定等于，故B错误；
C．由图可知物体做受迫振动时振幅相同时，驱动力频率不一定相同，故C错误；
D．因为物体做受迫振动时的频率等于时发生共振，所以为避免共振发生，应该让驱动力的频率远离，故D正确。
故选D。
13． 120r/min 0.5s
【详解】
[1]振子在10s内完成20次全振动，故固有频率为2Hz，当受迫振动的频率接近于振子的固有频率时，会发生共振，故摇把转速为：
[2]稳定后的振动周期
14． 等于
【详解】
[1][2]．a摆摆动起来后，通过水平绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使b、c、d三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则三摆的周期相同．据乙图可知：T=2t0，再据可知，a的摆长
考点：单摆
15． 不受外力 固有
【详解】
略
16． 5∶2 Ⅰ
【详解】
[1]由共振曲线及共振的条件可知，Ⅰ和Ⅱ的固有频率分别为0.2 Hz和0.5 Hz，周期之比
TⅠ∶TⅡ＝5∶2
[2]当摆长相等时，重力加速度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故图线Ⅰ是月球上的单摆的共振曲线。
17． 接近 0.68
本题考查机械振动与机械波，目的是考查学生的推理能力。
【详解】
[1][2]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，可知“狮子吼”的频率接近；“狮子吼”的波长
18．左移或向原点方向移动
【详解】
由共振曲线可知：当驱动力频率为时产生共振现象，则单摆的固有频率为
所以周期
由单摆的周期公式
可得摆长变长周期增大，频率减小，所以图像高峰将左移或向原点方向移动。
19．（1）1.58m；（2）左移
【详解】
（1）由图可知，当驱动力的频率等于0.4Hz时，单摆达到共振，此时该摆的周期为T=2.5s；
则根据周期公式可知
代入数据解得
l=1.58m
（2）若摆长变大，则周期变大，固有频率减小，则共振曲线的峰值将左移。
20．(1)1 m；(2)10 cm，5.73°
【详解】
(1)由图可知当驱动力频率为0.5 Hz时，单摆产生了共振现象，则单摆的固有频率f=0.5 Hz，则周期
T==2 s
根据单摆的周期公式T=2π得
L=m =1.0 m
(2)由图读出共振时单摆的振幅为A=10 cm，故单摆的最大摆角为
θ===0.1 rad≈5.73°
21．5.33m/s
【详解】
汽车做受迫振动，经过相邻的凸起所用的时间为受迫振动的周期，根据共振的条件
T固＝T驱＝1.5 s
时振动最剧烈，所以汽车速度为
22．(1)2.76m；(2) 向左移
【详解】
(1)由题图可知，单摆的固有频率f＝0.3Hz，由周期公式
得
(2)由
知，单摆移到高山上，重力加速度g减小，其固有频率减小，故共振曲线的“峰”向左移。
答案第1页，共2页
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