人教版选择性必修一 2.6 受迫振动共振专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版选择性必修一 2.6 受迫振动共振专题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-01 10:11:07 | ||
图片预览
文档简介
人教版选择性必修一第二章受迫振动共振专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 下列关于共振和防止共振的说法正确的是( )
A. 物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小
B. 队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振
C. 受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定
D. 利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率
2. 如图所示，在张紧的绳上挂了、、、四个单摆，四个单摆的摆长关系为，先让摆摆动起来摆角不超过，则下列说法中正确的是( )
A. 摆发生振动，其余摆均不动 B. 所有摆均以相同摆角振动
C. 摆动过程中，摆的振幅最大 D. 摆动过程中，摆的周期最大
3. 如图所示，竖直圆盘可绕水平中心轴转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动一个型支架在竖直方向振动，型支架下端连着一个弹簧振子，小球始终在水中．当圆盘静止时，小球阻尼振动的频率约为现使圆盘以的周期匀速转动，当小球振动达到稳定后
A. 小球的振动频率约为
B. 型支架的运动是简谐运动
C. 小球的振幅与圆盘转速无关
D. 若圆盘匀速转动的周期变为，稳定后小球的振幅将减小
4. 飞力士棒是德国物理治疗师发明的一种康复器材，它由一根软杆、两端的负重头和中间的握柄组成，棒的固有频率为，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 用力越大，棒振动的越快
B. 增大手驱动的频率，棒的振幅一定变大
C. 增大手驱动的频率，棒的振动频率可能减小
D. 双手驱动该棒每分钟振动次，则棒的振幅最大
5. 如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架上焊有固有频率依次为、、、的四个钢片、、、，将端与正在转动的电动机接触，发现钢片振幅很大，其余钢片振幅很小。则( )
A. 钢片的振动频率约为 B. 钢片的振动频率约为
C. 钢片的振动频率约为 D. 电动机的转速约为
6. 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
7. 如图所示，弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一钢球，处于静止状态．现将钢球竖直向下拉一小段距离后释放，钢球上下往复运动一段时间后又处于静止状态．则在运动过程中( )
A. 钢球的重力势能逐渐增大 B. 弹簧的弹性势能逐渐减小
C. 能量逐渐消失 D. 系统的机械能逐渐减小
8. 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. 摆球在与时刻的势能相等
C. 摆球在与时刻的动能相等 D. 摆球在与时刻的机械能相等
9. 将力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力．将单摆挂在力传感器的探头上，并让单摆小幅度摆动，计算机上显示摆线上拉力大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图象做出判断，其中正确的是
A. 摆球的周期 B. 单摆的摆长
C. 时摆球正经过最低点 D. 摆球运动过程中机械能不变
10. 如图所示，竖直圆盘可绕水平中心轴转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动一个型支架在竖直方向振动，型支架下端连着一个弹簧振子，小球始终在水中，当圆盘静止时，小球阻尼振动的频率约为。现使圆盘以的周期匀速转动，当小球振动达到稳定后
A. 小球的振动频率约为
B. 型支架的运动是简谐运动
C. 型支架在最高点时所受的合外力向上
D. 若圆盘匀速转动的周期变为，稳定后小球的振幅将增大
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数。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，取。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，则这辆车乘坐几个人时，人感到最难受？
12. 火车的车厢装在弹簧上，它们的固有周期是。假如铁轨每经过便留有一个小的空隙，车轮通过空隙便受到一次冲击而使车厢振动。那么，火车匀速运动的速度多大时，车厢振动得最厉害？
如图所示为探究单摆共振条件时得到的图像，它表示振幅和驱动力频率之间的关系，请完成：
这个单摆的摆长是多少？取，
如果摆长变长一些，画出来的图像的高峰将向哪个方向移动？
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大。
本题考查受迫振动的特点。解题的关键掌握共振的条件：当驱动力的频率接近物体的固有频率，振幅最大。
【解答】
A.受迫振动的频率等于驱动力的频率，物体做阻尼振动时，振幅不断减小，但频率总等于驱动力的频率不变，故A错误；
B.队伍过桥要慢行不是为了不产生周期性的驱动力，而是队伍过桥时产生的驱动力的频率远离桥梁的固有频率，从而避免产生共振，故B错误；
C.受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故C错误；
D.当驱动力的频率接近物体的固有频率，物体发生共振，所以利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】分析：
当物体做受迫振动时，若物体的固有频率与驱动力频率相同，则振动幅度最大发生共振。
解答：
摆摆动起来后，通过水平绳子对、、三个摆施加周期性的驱动力，使、、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、、三摆均以相同频率、周期振动；由于摆的固有频率与驱动力频率相同，故摆的振幅最大，故C正确。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了产生共振的条件及其应用；解决本题的关键掌握共振的条件，以及知道振子受迫振动的频率等于驱动力的频率，振动系统的固有频率是由振动系统本身的性质决定的，与驱动力的频率无关。
振子做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；
根据题意解得型支架偏离平衡位置的位移与时间的关系即可证明型支架的运动为简谐运动；
增加圆盘转速，即转盘的频率增加，稳定时频率比原来更加接近固有频率，则振幅变大；
共振时，圆盘匀速转动的周期等于振动系统的固有周期。
【解答】
A.当小球振动达到稳定后，小球的振动频率等于驱动力的频率，，故A错误；
B.当振动达到稳定后，型支架总是在一定区间上下振动，运动位移遵从正弦函数规律，故型支架的运动是简谐运动，故B正确；
C.若增加圆盘转速，即转盘的频率增加，系统的振动再次稳定时，若稳定时频率比原来更加接近固有频率，则振幅变大，若稳定时频率比原来更加远离固有频率，则振幅减小，故C错误
D.由题意可知，小球的固有频率为，若圆盘匀速转动的周期变为，即频率为，小球的频率越接近固有频率时，振幅越大，由，可知稳定后小球的振幅将增大，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
受迫振动的频率与驱动力的大小无关，与驱动力的频率相等；
当驱动力的频率与物体的固有频率相等时会发生共振现象，振幅最大。
明确受迫振动的频率与驱动力的大小无关，当外力振动的频率等于固有频率时物体发生共振，振幅最大。
【解答】
、人用手振动该飞士力棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，故AC错误；
、当手振动的频率接近该飞力士棒的固有频率时，飞士力棒振动幅度才会变大，当振动频率等于该飞士力棒的固有频率时，即，每分钟振动次，飞士力棒产生共振，棒的振幅最大，故B错误，D正确。
5.【答案】
【解析】钢片、、、在电动机转动下做受迫振动，则钢片、、、的振动频率相同等于电动机转动的频率。由于钢片振幅很大，说明钢片的振动频率接近电动机转动的频率，可见钢片、、、的频率约为，电动机转动的频率也约为，则电动机转动的转速。故B正确，ACD错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了单摆的周期公式、受迫振动和共振。
由于、在由于瓶的振动而开始振动，所以、发生受迫振动，故、、三瓶的振动周期相同；由于、两瓶细绳长度相同，但瓶中只有一半液体，而瓶是满瓶，摆长不同，根据单摆的周期公式可知，周期不同，故不能发生共振。
【解答】
、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。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据重力势能和弹性势能的决定因素确定重力势能和弹性势能的变化；根据能量守恒定律确定能量的转化情况。
本题关键是明确阻尼振动的定义，阻尼导致能量的耗散，但周期不变，基础题。
【解答】
从题可以看出，振子做阻尼振动，振动的幅度逐渐减小，系统的机械能在不断的转化为内能；钢球的重力势能、弹性势能时而增大，时而减小。故D正确，ABC错误。
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题关键是明确单摆运动路程越长，克服阻力做功越多，则机械能越小。
位移相等即单摆所处高度相等，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。
【解答】
A.振动系统由于空气阻力、摩擦阻力等，振幅都要随时间逐渐减小，振幅随时间减小的振动称为阻尼振动；受迫振动也称强迫振动，振动系统在周期性的外力作用下，其所发生的振动称为受迫振动；故阻尼振动不是一种受迫振动，A错误；
B. 摆球在与时刻位移相等即单摆所处高度相同，则重力势能相同，故B正确；
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，故时刻的机械能小于时刻的机械能，而两点重力势能相等，则时刻的动能小于时刻的动能，CD错误；
故选：。
9.【答案】
【解析】
【分析】
当悬线的拉力最大时，摆球通过最低点，由图读出摆球经过最低点的时刻。由图看出，摆球经过最低点时悬线的拉力随时间在减小，说明存在空气阻力，摆球机械能不断减小。摆球的摆动周期大约为。
本题考查读图能力，抓住最高点和最低点两个位置悬线拉力的特点分析周期。
【解答】
A、由题图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为，所以单摆的振动周期为，故A错误；
B、根据单摆的周期公式可得摆长，故B错误；
C、时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，故C正确；
D、由图看出，摆球经过最低点时悬线的拉力随时间在减小，说明存在空气阻力，摆球机械能不断减小，故D错误；
故选：。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了产生共振的条件及其应用；解决本题的关键掌握共振的条件，以及知道振子受迫振动的频率等于驱动力的频率，振动系统的固有频率是由振动系统本身的性质决定的，与驱动力的频率无关。
振子做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；
根据题意解得型支架偏离平衡位置的位移与时间的关系即可证明型支架的运动为简谐运动；
根据型支架在最高点时的运动情况分析合力；
共振时，圆盘匀速转动的周期等于振动系统的固有周期。
【解答】
A.当圆盘静止时，小球阻尼振动的频率约为，现使圆盘以的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，小球的振动频率等于驱动力的频率，即为，故A错误；
B.设圆盘半径为，圆盘的角速度，由几何关系可知，点的位移：，所以型支架的运动为简谐运动，故B正确；
C.型支架在最高点时，水平方向向右减速运动，所以水平方向上有向左的力；竖直方向向下加速运动，所以竖直方向上有向下的力；因此合力斜向左下方，故C错误；
D.圆盘匀速转动的周期等于小球阻尼振动的周期时，小球产生共振现象，振幅显著增大，此时圆盘匀速转动的周期，所以若圆盘匀速转动的周期变为，稳定后小球的振幅将减小，故D错误。
11.【答案】解：人体的固有频率，当汽车的振动频率与其相等时，人体与之发生共振，人感到最难受，
则有：，
得，代入数据得，
由胡克定律得：，
则。
【解析】首先知道当汽车的频率等于人的固有频率时，人感觉最难受，据此求出汽车弹簧的压缩长度，再据人车的重力与弹簧的弹力求出乘车的人数即可．
12.【答案】解：火车车厢的固有周期：，当火车在长的铁轨上运行时，受到周期性驱动力的作用，做受迫振动，当驱动力的周期等于火车车厢的固有周期时，车厢发生共振，振幅最大，火车匀速行驶的速度为：
答：火车匀速运动的速度为时，车厢振动得最厉害。
【解析】火车行驶过程中，车轮受到周期性驱动力作用，做受迫振动，当受迫振动的频率或周期等于弹簧的固有频率或周期时，发生共振，振动得最厉害。
此题考查了产生共振的条件和应用，解决本题的关键掌握共振的条件，明确发生共振时，物体的振幅最大。
13.【答案】解：
由图可知，单摆的固有频率为 ，固有周期：，由单摆的周期公式得：，解得摆长为：；
由知，摆长变长时，单摆的固有频率减小，共振曲线“峰”向左移动。
【解析】本题考查对共振现象及共振曲线的理解能力，关键抓住产生共振的条件：驱动力频率与物体的固有频率相等，驱动力的频率越是接近固有频率振幅越大。
当物体受到的驱动力频率与物体的固有频率相等，振动物体产生共振现象，即振幅最大，由共振曲线可知：当驱动力频率时产生共振现象，则单摆的固有频率，由单摆的频率公式求解摆长；
摆长变长时，单摆的固有频率减小，共振曲线“峰”向左移动。
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 下列关于共振和防止共振的说法正确的是( )
A. 物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小
B. 队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振
C. 受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定
D. 利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率
2. 如图所示，在张紧的绳上挂了、、、四个单摆，四个单摆的摆长关系为，先让摆摆动起来摆角不超过，则下列说法中正确的是( )
A. 摆发生振动，其余摆均不动 B. 所有摆均以相同摆角振动
C. 摆动过程中，摆的振幅最大 D. 摆动过程中，摆的周期最大
3. 如图所示，竖直圆盘可绕水平中心轴转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动一个型支架在竖直方向振动，型支架下端连着一个弹簧振子，小球始终在水中．当圆盘静止时，小球阻尼振动的频率约为现使圆盘以的周期匀速转动，当小球振动达到稳定后
A. 小球的振动频率约为
B. 型支架的运动是简谐运动
C. 小球的振幅与圆盘转速无关
D. 若圆盘匀速转动的周期变为，稳定后小球的振幅将减小
4. 飞力士棒是德国物理治疗师发明的一种康复器材，它由一根软杆、两端的负重头和中间的握柄组成，棒的固有频率为，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 用力越大，棒振动的越快
B. 增大手驱动的频率，棒的振幅一定变大
C. 增大手驱动的频率，棒的振动频率可能减小
D. 双手驱动该棒每分钟振动次，则棒的振幅最大
5. 如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架上焊有固有频率依次为、、、的四个钢片、、、，将端与正在转动的电动机接触，发现钢片振幅很大，其余钢片振幅很小。则( )
A. 钢片的振动频率约为 B. 钢片的振动频率约为
C. 钢片的振动频率约为 D. 电动机的转速约为
6. 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
7. 如图所示，弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一钢球，处于静止状态．现将钢球竖直向下拉一小段距离后释放，钢球上下往复运动一段时间后又处于静止状态．则在运动过程中( )
A. 钢球的重力势能逐渐增大 B. 弹簧的弹性势能逐渐减小
C. 能量逐渐消失 D. 系统的机械能逐渐减小
8. 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. 摆球在与时刻的势能相等
C. 摆球在与时刻的动能相等 D. 摆球在与时刻的机械能相等
9. 将力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力．将单摆挂在力传感器的探头上，并让单摆小幅度摆动，计算机上显示摆线上拉力大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图象做出判断，其中正确的是
A. 摆球的周期 B. 单摆的摆长
C. 时摆球正经过最低点 D. 摆球运动过程中机械能不变
10. 如图所示，竖直圆盘可绕水平中心轴转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动一个型支架在竖直方向振动，型支架下端连着一个弹簧振子，小球始终在水中，当圆盘静止时，小球阻尼振动的频率约为。现使圆盘以的周期匀速转动，当小球振动达到稳定后
A. 小球的振动频率约为
B. 型支架的运动是简谐运动
C. 型支架在最高点时所受的合外力向上
D. 若圆盘匀速转动的周期变为，稳定后小球的振幅将增大
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数。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，取。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，则这辆车乘坐几个人时，人感到最难受？
12. 火车的车厢装在弹簧上，它们的固有周期是。假如铁轨每经过便留有一个小的空隙，车轮通过空隙便受到一次冲击而使车厢振动。那么，火车匀速运动的速度多大时，车厢振动得最厉害？
如图所示为探究单摆共振条件时得到的图像，它表示振幅和驱动力频率之间的关系，请完成：
这个单摆的摆长是多少？取，
如果摆长变长一些，画出来的图像的高峰将向哪个方向移动？
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大。
本题考查受迫振动的特点。解题的关键掌握共振的条件：当驱动力的频率接近物体的固有频率，振幅最大。
【解答】
A.受迫振动的频率等于驱动力的频率，物体做阻尼振动时，振幅不断减小，但频率总等于驱动力的频率不变，故A错误；
B.队伍过桥要慢行不是为了不产生周期性的驱动力，而是队伍过桥时产生的驱动力的频率远离桥梁的固有频率，从而避免产生共振，故B错误；
C.受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故C错误；
D.当驱动力的频率接近物体的固有频率，物体发生共振，所以利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】分析：
当物体做受迫振动时，若物体的固有频率与驱动力频率相同，则振动幅度最大发生共振。
解答：
摆摆动起来后，通过水平绳子对、、三个摆施加周期性的驱动力，使、、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、、三摆均以相同频率、周期振动；由于摆的固有频率与驱动力频率相同，故摆的振幅最大，故C正确。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了产生共振的条件及其应用；解决本题的关键掌握共振的条件，以及知道振子受迫振动的频率等于驱动力的频率，振动系统的固有频率是由振动系统本身的性质决定的，与驱动力的频率无关。
振子做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；
根据题意解得型支架偏离平衡位置的位移与时间的关系即可证明型支架的运动为简谐运动；
增加圆盘转速，即转盘的频率增加，稳定时频率比原来更加接近固有频率，则振幅变大；
共振时，圆盘匀速转动的周期等于振动系统的固有周期。
【解答】
A.当小球振动达到稳定后，小球的振动频率等于驱动力的频率，，故A错误；
B.当振动达到稳定后，型支架总是在一定区间上下振动，运动位移遵从正弦函数规律，故型支架的运动是简谐运动，故B正确；
C.若增加圆盘转速，即转盘的频率增加，系统的振动再次稳定时，若稳定时频率比原来更加接近固有频率，则振幅变大，若稳定时频率比原来更加远离固有频率，则振幅减小，故C错误
D.由题意可知，小球的固有频率为，若圆盘匀速转动的周期变为，即频率为，小球的频率越接近固有频率时，振幅越大，由，可知稳定后小球的振幅将增大，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
受迫振动的频率与驱动力的大小无关，与驱动力的频率相等；
当驱动力的频率与物体的固有频率相等时会发生共振现象，振幅最大。
明确受迫振动的频率与驱动力的大小无关，当外力振动的频率等于固有频率时物体发生共振，振幅最大。
【解答】
、人用手振动该飞士力棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，故AC错误；
、当手振动的频率接近该飞力士棒的固有频率时，飞士力棒振动幅度才会变大，当振动频率等于该飞士力棒的固有频率时，即，每分钟振动次，飞士力棒产生共振，棒的振幅最大，故B错误，D正确。
5.【答案】
【解析】钢片、、、在电动机转动下做受迫振动，则钢片、、、的振动频率相同等于电动机转动的频率。由于钢片振幅很大，说明钢片的振动频率接近电动机转动的频率，可见钢片、、、的频率约为，电动机转动的频率也约为，则电动机转动的转速。故B正确，ACD错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了单摆的周期公式、受迫振动和共振。
由于、在由于瓶的振动而开始振动，所以、发生受迫振动，故、、三瓶的振动周期相同；由于、两瓶细绳长度相同，但瓶中只有一半液体，而瓶是满瓶，摆长不同，根据单摆的周期公式可知，周期不同，故不能发生共振。
【解答】
、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。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据重力势能和弹性势能的决定因素确定重力势能和弹性势能的变化；根据能量守恒定律确定能量的转化情况。
本题关键是明确阻尼振动的定义，阻尼导致能量的耗散，但周期不变，基础题。
【解答】
从题可以看出，振子做阻尼振动，振动的幅度逐渐减小，系统的机械能在不断的转化为内能；钢球的重力势能、弹性势能时而增大，时而减小。故D正确，ABC错误。
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题关键是明确单摆运动路程越长，克服阻力做功越多，则机械能越小。
位移相等即单摆所处高度相等，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。
【解答】
A.振动系统由于空气阻力、摩擦阻力等，振幅都要随时间逐渐减小，振幅随时间减小的振动称为阻尼振动；受迫振动也称强迫振动，振动系统在周期性的外力作用下，其所发生的振动称为受迫振动；故阻尼振动不是一种受迫振动，A错误；
B. 摆球在与时刻位移相等即单摆所处高度相同，则重力势能相同，故B正确；
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，故时刻的机械能小于时刻的机械能，而两点重力势能相等，则时刻的动能小于时刻的动能，CD错误；
故选：。
9.【答案】
【解析】
【分析】
当悬线的拉力最大时，摆球通过最低点，由图读出摆球经过最低点的时刻。由图看出，摆球经过最低点时悬线的拉力随时间在减小，说明存在空气阻力，摆球机械能不断减小。摆球的摆动周期大约为。
本题考查读图能力，抓住最高点和最低点两个位置悬线拉力的特点分析周期。
【解答】
A、由题图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为，所以单摆的振动周期为，故A错误；
B、根据单摆的周期公式可得摆长，故B错误；
C、时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，故C正确；
D、由图看出，摆球经过最低点时悬线的拉力随时间在减小，说明存在空气阻力，摆球机械能不断减小，故D错误；
故选：。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了产生共振的条件及其应用；解决本题的关键掌握共振的条件，以及知道振子受迫振动的频率等于驱动力的频率，振动系统的固有频率是由振动系统本身的性质决定的，与驱动力的频率无关。
振子做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；
根据题意解得型支架偏离平衡位置的位移与时间的关系即可证明型支架的运动为简谐运动；
根据型支架在最高点时的运动情况分析合力；
共振时，圆盘匀速转动的周期等于振动系统的固有周期。
【解答】
A.当圆盘静止时，小球阻尼振动的频率约为，现使圆盘以的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，小球的振动频率等于驱动力的频率，即为，故A错误；
B.设圆盘半径为，圆盘的角速度，由几何关系可知，点的位移：，所以型支架的运动为简谐运动，故B正确；
C.型支架在最高点时，水平方向向右减速运动，所以水平方向上有向左的力；竖直方向向下加速运动，所以竖直方向上有向下的力；因此合力斜向左下方，故C错误；
D.圆盘匀速转动的周期等于小球阻尼振动的周期时，小球产生共振现象，振幅显著增大，此时圆盘匀速转动的周期，所以若圆盘匀速转动的周期变为，稳定后小球的振幅将减小，故D错误。
11.【答案】解：人体的固有频率，当汽车的振动频率与其相等时，人体与之发生共振，人感到最难受，
则有：，
得，代入数据得，
由胡克定律得：，
则。
【解析】首先知道当汽车的频率等于人的固有频率时，人感觉最难受，据此求出汽车弹簧的压缩长度，再据人车的重力与弹簧的弹力求出乘车的人数即可．
12.【答案】解：火车车厢的固有周期：，当火车在长的铁轨上运行时，受到周期性驱动力的作用，做受迫振动，当驱动力的周期等于火车车厢的固有周期时，车厢发生共振，振幅最大，火车匀速行驶的速度为：
答：火车匀速运动的速度为时，车厢振动得最厉害。
【解析】火车行驶过程中，车轮受到周期性驱动力作用，做受迫振动，当受迫振动的频率或周期等于弹簧的固有频率或周期时，发生共振，振动得最厉害。
此题考查了产生共振的条件和应用，解决本题的关键掌握共振的条件，明确发生共振时，物体的振幅最大。
13.【答案】解：
由图可知，单摆的固有频率为 ，固有周期：，由单摆的周期公式得：，解得摆长为：；
由知，摆长变长时，单摆的固有频率减小，共振曲线“峰”向左移动。
【解析】本题考查对共振现象及共振曲线的理解能力，关键抓住产生共振的条件：驱动力频率与物体的固有频率相等，驱动力的频率越是接近固有频率振幅越大。
当物体受到的驱动力频率与物体的固有频率相等，振动物体产生共振现象，即振幅最大，由共振曲线可知：当驱动力频率时产生共振现象，则单摆的固有频率，由单摆的频率公式求解摆长；
摆长变长时，单摆的固有频率减小，共振曲线“峰”向左移动。
第1页，共1页