2022-2023学年第二学期高二物理选择性必修一 2.6 受迫振动 共振 过关检测
一、单选题
1.(2019高二下·北京期中)一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是( )
①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;
②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小;
③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率;
④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率.
A.① B.③ C.①④ D.②④
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】洗衣机先是振动越来越剧烈,说明洗衣机波轮的运转频率越来越接近固有频率,当振动最剧烈时,形成共振,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率,④正确;然后振动再逐渐减弱,则洗衣机波轮的运转频率越来越大于固有频率,故正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大,①正确;C符合题意.
故答案为:C
【分析】多普勒效应指的是当人与声源相互靠近时,人听到的声音频率变高,而远离声源时,人听到的声音频率变低。
2.(2020高二下·济宁月考)下列说法与振动有关,其中正确的是( )
A.周期是1秒的单摆叫秒摆
B.摆钟走得快了必须调短摆长,才可能使其走时准确
C.挑水时为了防止水从桶中荡出,可以加快或减慢走路的频率
D.在连续均匀的海浪冲击下,停在海面的小船上下振动,是共振现象
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A.周期是2秒的单摆叫秒摆,A不符合题意;
B.根据单摆周期公式 知摆钟走得快了说明周期变小,必须调长摆长,才可能使其走时准确,B不符合题意;
C.挑水的人由于行走,使扁担和水桶上下振动,当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时,发生共振,结果水桶中的水溢出。为了防止水从水桶中荡出,可以加快或减慢走路的步频。C符合题意;
D.小船受到海浪的冲击上下振动,是受迫振动。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当外界的驱动频率与物体的固有频率相同时,物体的振幅越大,结合表格中的数据分析求解即可。
3.(2020高二下·北京期末)如图曲轴上悬挂一弹簧振子,摇动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动,开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz,然后匀速转动摇把,转速240转/分,当振子振动稳定时,它的振动周期为( )
A.0.5s B.0.25s C.2s D.4s
【答案】B
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】受迫振动的频率等于驱动力频率,驱动力频率根据题意可得为0.25s,综上分析A符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用受迫振动的频率等于驱动力频率的大小可以求出周期的大小。
4.(2022高二下·西城期末)据史书记载:晋朝初期,京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣两次,人们十分惊恐。当时的学者张华判断,这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些,它就不再自鸣了。声音的共振称为共鸣,振动系统受迫振动的振幅A随驱动力频率f变化的关系图像如图所示,请根据图像分析把铜盘磨薄的目的是( )
A.改变铜盘固有振动的振幅
B.改变铜盘固有振动的周期
C.改变皇宫敲钟引起的空气振动的强度
D.改变皇宫敲钟引起的空气振动的频率
【答案】B
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】把铜盘磨薄一些,是为了改变铜盘固有振动的周期,铜盘与皇宫早晚的钟声不再发生共振,即不再出现共鸣,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】通过改变铜盘的厚度来改变铜盘固有的振动周期,从而使不再发生共振。
5.(2022高二下·韶关期末)飞力士棒是一种物理康复器材,其整体结构是一根弹性杆两端带有负重(图甲),某型号的飞力士棒固有频率为4.5Hz,某人用手振动该飞力士棒进行康复训练(图乙),则下列说法正确的是( )
A.使用者用力越大,飞力士棒的振幅越大
B.手振动的频率越大,飞力士棒的振幅越大
C.手振动的频率越大,飞力士棒的振动频率越大
D.当手每分钟振动270次时,飞力士棒振动最弱
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】C.人用手振动该飞力士棒,飞力士棒做的是受迫振动,手是驱动力,因此手振动的频率越大,飞力士棒的振动频率越大,C符合题意;
ABD.驱动力的频率越接近固有频率,受迫振动的振幅越大。当手每分钟振动270次时,驱动力的频率
此时飞力士棒振动最强,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当手振动飞力士棒是,其手是驱动力,其手振动的频率越大其振动的频率越大;当其驱动力的频率接近固有频率时其受迫振动的振幅最大。
6.(2022高二下·郑州期中)2020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b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b吊瓶晃动了起来,紧接着待输的a、c吊瓶(液体均满瓶)也跟者晃动起来,假设悬挂三个瓶的细绳长度相同,b、c两吊瓶大小相同,a吊瓶比b、c小一些,则( )
A.b、c两吊瓶发生共振
B.a、b、c三个吊瓶均做自由振动
C.b、c两吊瓶的振幅相同
D.a、b、c三个吊瓶的振动周期相同
【答案】D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A.b、c吊瓶的重心位置不同,因此有效摆长不同,所以不会发生共振,A不符合题意;
B.只有b做自由振动,a、c均做受迫振动,B不符合题意;
C.b、c摆长不同,则两吊瓶的振幅不同,C不符合题意;
D.振动周期等于驱动力周期,因此三个吊瓶的周期相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】振动的周期等于驱动力的周期,从而判断三个吊瓶的周期 ,根据摆长的大小判断吊瓶的振幅大小关系。
二、多选题
7.(2022高二下·温州期末)我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。固定在同一振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面,可看作两个频率完全相同的波源。这两波源发出的波相遇后,在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。其可简化为图乙所示,振动片以周期T做简谐运动时,两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点,两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段AB为直径在水面上画一个半圆,半径OC与AB垂直。除C点外,圆周上还有其他振幅最大的点,其中在C点左侧距C点最近的为D点。已知半圆直径为d,,,,则( )
A.水波的波长为
B.水波的波长为
C.水波的传播速度为
D.若减小振动片振动的周期,D点可能为振幅最小的点
【答案】A,C,D
【知识点】受迫振动和共振;波的干涉现象
【解析】【解答】AB.根据题意可知,DB与AD的长度等于波长,则
A符合题意,B不符合题意;
C.水的波速为
C项正确;
D.若减少振动片振动的周期,D到两波源的距离差可能等于半波长的奇数倍,即D点可能为振幅最小的点,D项正确。
故答案为:ACD。
【分析】 利用已知条件可知圆周上D点是振动加强点,则有DB和AD之差是波长,利用数学关系可求得波长大小。然后求出波速。减小周期,C点到两波源的距离还是相等的,所以C点还是振动加强点。若让两细杆以原频率分别同步触动线段AD和BD的中点,D点与两波源的长度之差等于半波长,则D点为振幅极小的点。
8.(2022高二下·邢台月考)把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图(a)所示。该共振筛的共振曲线如图(b)所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高;增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。某电压下断电后,发现筛了的振动幅度先越来越大后越来越小,下列说法正确的是( )
A.该电压下偏心轮的转速有可能是
B.该电压下偏心轮的转速有可能是
C.该电压下,增加筛子的质量可使筛子的振幅增大
D.筛子的质量不变的情况下,将电动偏心轮的电压增加,可使筛子的振幅减小
【答案】A,D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】AB.增大电压,可使偏心轮转速提高,在断电后,电压减小,转速变慢,周期变大,频率减小,断电后,发现筛子的振动幅度先越来越大后越来越小,即说明在该电压下的频率大于共振频率0.8Hz,该电压下偏心轮的频率等于共振频率0.8Hz时振动幅度最大,此时转速等于48r/min,则该电压下偏心轮的转速有可能是54r/min ,A符合题意,B不符合题意;
C.该电压下偏心轮的频率大于共振频率,减小筛子的质量,可以减少筛子的固有周期,则频率增大,与偏心轮频率相差减小,可使筛子的振幅增大,C不符合题意;
D.筛子的质量不变的情况下,将电动偏心轮的电压增加,可使偏心轮转速提高,周期减小,频率增大,与筛子的固有频率相差增大,可使筛子的振幅减小,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】增大电压,可使偏心轮转速提高,断电后根据电压的变化情况得出偏心轮的振幅变化情况,从而得出共振频率0.8Hz时的转速,从而进行分析判断正确的选项。
9.(2020高二下·吉林期末)有甲、乙、丙三个质量相同的单摆,它们的固有频率分别为f、4f、5f,都在频率4f的同一驱动力作用下做受迫振动,比较这三个单摆( )
A.它们的振幅相同
B.乙的振幅最大
C.它们的振动频率都是4f
D.甲、乙、丙的振动频率分别为f、4f、5f
【答案】B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,系统达到共振,振幅达最大.则它们的振动频率都是4f,且乙的振幅最大,所以BC符合题意,AD不符合题意.
故答案为:BC.
【分析】利用固有频率和驱动频率的比较,其频率越接近固有频率则其振幅越大;其振动的频率等于驱动频率的大小。
10.(2019高二下·诸暨期中)如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法不正确的是( )
A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线I表示月球上单摆的共振曲线
B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则两次摆长之比 =25:4
C.图线II若是在地球上完成的,则该摆摆长约为1m
D.若摆长均为1m,则图线I是在地球上完成的
【答案】A,B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小,则固有周期较大,根据 ,知,周期大的重力加速度小,则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线,A符合题意;若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的,则重力加速度相等,因为固有频率比为2:5,则固有周期比为5:2,根据 ,知摆长比为25:4,B符合题意;图线Ⅱ若是在地球表面上完成的,则固有频率为0.5Hz,则 ,解得L=1m,C符合题意D不符合题意.
故答案为:ABC
【分析】通过图像读出I的振动频率,计算出振动的周期,结合摆线的长度和周期公式求解重力加速度。
三、计算题
11.(人教版物理高二选修3-4 11.5外力作用下的振动同步练习)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k=1.5×105N/m。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f= (l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2Hz,已知汽车的质量为600kg,每个人的质量为70kg,则这辆车乘坐几个人时,人感到最难受
【答案】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,人感觉最难受,即 ,得 ,代入数据 ,由胡克定律得
。
【知识点】受迫振动和共振
【解析】 【分析】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。
四、综合题
12.(2020高二下·北京期中)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g= ,试求此摆的摆长;
(2)若将此摆移到高山,共振曲线的峰将怎样移动。
【答案】(1)解:由图可知,当驱动力的频率等于0.2Hz时,单摆的振幅最大,所以摆的固有频率为0.2Hz,固有周期T=5s;根据单摆的周期公式 ,此摆的摆长
(2)解:若将此摆移到高山,因重力加速度变小,故固有周期变大,固有频率变小,故共振曲线的峰将向左移动。
【知识点】受迫振动和共振;单摆及其回复力与周期
【解析】【分析】(1)通过图像求解单摆的频率,进而求解周期,结合当地的加速度,利用单摆周期公式求解摆长;
(2)位置变高,重力加速度变小,周期变大,频率变低。
1 / 12022-2023学年第二学期高二物理选择性必修一 2.6 受迫振动 共振 过关检测
一、单选题
1.(2019高二下·北京期中)一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是( )
①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;
②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小;
③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率;
④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率.
A.① B.③ C.①④ D.②④
2.(2020高二下·济宁月考)下列说法与振动有关,其中正确的是( )
A.周期是1秒的单摆叫秒摆
B.摆钟走得快了必须调短摆长,才可能使其走时准确
C.挑水时为了防止水从桶中荡出,可以加快或减慢走路的频率
D.在连续均匀的海浪冲击下,停在海面的小船上下振动,是共振现象
3.(2020高二下·北京期末)如图曲轴上悬挂一弹簧振子,摇动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动,开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz,然后匀速转动摇把,转速240转/分,当振子振动稳定时,它的振动周期为( )
A.0.5s B.0.25s C.2s D.4s
4.(2022高二下·西城期末)据史书记载:晋朝初期,京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣两次,人们十分惊恐。当时的学者张华判断,这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些,它就不再自鸣了。声音的共振称为共鸣,振动系统受迫振动的振幅A随驱动力频率f变化的关系图像如图所示,请根据图像分析把铜盘磨薄的目的是( )
A.改变铜盘固有振动的振幅
B.改变铜盘固有振动的周期
C.改变皇宫敲钟引起的空气振动的强度
D.改变皇宫敲钟引起的空气振动的频率
5.(2022高二下·韶关期末)飞力士棒是一种物理康复器材,其整体结构是一根弹性杆两端带有负重(图甲),某型号的飞力士棒固有频率为4.5Hz,某人用手振动该飞力士棒进行康复训练(图乙),则下列说法正确的是( )
A.使用者用力越大,飞力士棒的振幅越大
B.手振动的频率越大,飞力士棒的振幅越大
C.手振动的频率越大,飞力士棒的振动频率越大
D.当手每分钟振动270次时,飞力士棒振动最弱
6.(2022高二下·郑州期中)2020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b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b吊瓶晃动了起来,紧接着待输的a、c吊瓶(液体均满瓶)也跟者晃动起来,假设悬挂三个瓶的细绳长度相同,b、c两吊瓶大小相同,a吊瓶比b、c小一些,则( )
A.b、c两吊瓶发生共振
B.a、b、c三个吊瓶均做自由振动
C.b、c两吊瓶的振幅相同
D.a、b、c三个吊瓶的振动周期相同
二、多选题
7.(2022高二下·温州期末)我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。固定在同一振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面,可看作两个频率完全相同的波源。这两波源发出的波相遇后,在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。其可简化为图乙所示,振动片以周期T做简谐运动时,两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点,两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段AB为直径在水面上画一个半圆,半径OC与AB垂直。除C点外,圆周上还有其他振幅最大的点,其中在C点左侧距C点最近的为D点。已知半圆直径为d,,,,则( )
A.水波的波长为
B.水波的波长为
C.水波的传播速度为
D.若减小振动片振动的周期,D点可能为振幅最小的点
8.(2022高二下·邢台月考)把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图(a)所示。该共振筛的共振曲线如图(b)所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高;增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。某电压下断电后,发现筛了的振动幅度先越来越大后越来越小,下列说法正确的是( )
A.该电压下偏心轮的转速有可能是
B.该电压下偏心轮的转速有可能是
C.该电压下,增加筛子的质量可使筛子的振幅增大
D.筛子的质量不变的情况下,将电动偏心轮的电压增加,可使筛子的振幅减小
9.(2020高二下·吉林期末)有甲、乙、丙三个质量相同的单摆,它们的固有频率分别为f、4f、5f,都在频率4f的同一驱动力作用下做受迫振动,比较这三个单摆( )
A.它们的振幅相同
B.乙的振幅最大
C.它们的振动频率都是4f
D.甲、乙、丙的振动频率分别为f、4f、5f
10.(2019高二下·诸暨期中)如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法不正确的是( )
A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线I表示月球上单摆的共振曲线
B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则两次摆长之比 =25:4
C.图线II若是在地球上完成的,则该摆摆长约为1m
D.若摆长均为1m,则图线I是在地球上完成的
三、计算题
11.(人教版物理高二选修3-4 11.5外力作用下的振动同步练习)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k=1.5×105N/m。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f= (l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2Hz,已知汽车的质量为600kg,每个人的质量为70kg,则这辆车乘坐几个人时,人感到最难受
四、综合题
12.(2020高二下·北京期中)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g= ,试求此摆的摆长;
(2)若将此摆移到高山,共振曲线的峰将怎样移动。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】洗衣机先是振动越来越剧烈,说明洗衣机波轮的运转频率越来越接近固有频率,当振动最剧烈时,形成共振,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率,④正确;然后振动再逐渐减弱,则洗衣机波轮的运转频率越来越大于固有频率,故正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大,①正确;C符合题意.
故答案为:C
【分析】多普勒效应指的是当人与声源相互靠近时,人听到的声音频率变高,而远离声源时,人听到的声音频率变低。
2.【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A.周期是2秒的单摆叫秒摆,A不符合题意;
B.根据单摆周期公式 知摆钟走得快了说明周期变小,必须调长摆长,才可能使其走时准确,B不符合题意;
C.挑水的人由于行走,使扁担和水桶上下振动,当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时,发生共振,结果水桶中的水溢出。为了防止水从水桶中荡出,可以加快或减慢走路的步频。C符合题意;
D.小船受到海浪的冲击上下振动,是受迫振动。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当外界的驱动频率与物体的固有频率相同时,物体的振幅越大,结合表格中的数据分析求解即可。
3.【答案】B
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】受迫振动的频率等于驱动力频率,驱动力频率根据题意可得为0.25s,综上分析A符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用受迫振动的频率等于驱动力频率的大小可以求出周期的大小。
4.【答案】B
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】把铜盘磨薄一些,是为了改变铜盘固有振动的周期,铜盘与皇宫早晚的钟声不再发生共振,即不再出现共鸣,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】通过改变铜盘的厚度来改变铜盘固有的振动周期,从而使不再发生共振。
5.【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】C.人用手振动该飞力士棒,飞力士棒做的是受迫振动,手是驱动力,因此手振动的频率越大,飞力士棒的振动频率越大,C符合题意;
ABD.驱动力的频率越接近固有频率,受迫振动的振幅越大。当手每分钟振动270次时,驱动力的频率
此时飞力士棒振动最强,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当手振动飞力士棒是,其手是驱动力,其手振动的频率越大其振动的频率越大;当其驱动力的频率接近固有频率时其受迫振动的振幅最大。
6.【答案】D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A.b、c吊瓶的重心位置不同,因此有效摆长不同,所以不会发生共振,A不符合题意;
B.只有b做自由振动,a、c均做受迫振动,B不符合题意;
C.b、c摆长不同,则两吊瓶的振幅不同,C不符合题意;
D.振动周期等于驱动力周期,因此三个吊瓶的周期相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】振动的周期等于驱动力的周期,从而判断三个吊瓶的周期 ,根据摆长的大小判断吊瓶的振幅大小关系。
7.【答案】A,C,D
【知识点】受迫振动和共振;波的干涉现象
【解析】【解答】AB.根据题意可知,DB与AD的长度等于波长,则
A符合题意,B不符合题意;
C.水的波速为
C项正确;
D.若减少振动片振动的周期,D到两波源的距离差可能等于半波长的奇数倍,即D点可能为振幅最小的点,D项正确。
故答案为:ACD。
【分析】 利用已知条件可知圆周上D点是振动加强点,则有DB和AD之差是波长,利用数学关系可求得波长大小。然后求出波速。减小周期,C点到两波源的距离还是相等的,所以C点还是振动加强点。若让两细杆以原频率分别同步触动线段AD和BD的中点,D点与两波源的长度之差等于半波长,则D点为振幅极小的点。
8.【答案】A,D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】AB.增大电压,可使偏心轮转速提高,在断电后,电压减小,转速变慢,周期变大,频率减小,断电后,发现筛子的振动幅度先越来越大后越来越小,即说明在该电压下的频率大于共振频率0.8Hz,该电压下偏心轮的频率等于共振频率0.8Hz时振动幅度最大,此时转速等于48r/min,则该电压下偏心轮的转速有可能是54r/min ,A符合题意,B不符合题意;
C.该电压下偏心轮的频率大于共振频率,减小筛子的质量,可以减少筛子的固有周期,则频率增大,与偏心轮频率相差减小,可使筛子的振幅增大,C不符合题意;
D.筛子的质量不变的情况下,将电动偏心轮的电压增加,可使偏心轮转速提高,周期减小,频率增大,与筛子的固有频率相差增大,可使筛子的振幅减小,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】增大电压,可使偏心轮转速提高,断电后根据电压的变化情况得出偏心轮的振幅变化情况,从而得出共振频率0.8Hz时的转速,从而进行分析判断正确的选项。
9.【答案】B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,系统达到共振,振幅达最大.则它们的振动频率都是4f,且乙的振幅最大,所以BC符合题意,AD不符合题意.
故答案为:BC.
【分析】利用固有频率和驱动频率的比较,其频率越接近固有频率则其振幅越大;其振动的频率等于驱动频率的大小。
10.【答案】A,B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小,则固有周期较大,根据 ,知,周期大的重力加速度小,则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线,A符合题意;若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的,则重力加速度相等,因为固有频率比为2:5,则固有周期比为5:2,根据 ,知摆长比为25:4,B符合题意;图线Ⅱ若是在地球表面上完成的,则固有频率为0.5Hz,则 ,解得L=1m,C符合题意D不符合题意.
故答案为:ABC
【分析】通过图像读出I的振动频率,计算出振动的周期,结合摆线的长度和周期公式求解重力加速度。
11.【答案】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,人感觉最难受,即 ,得 ,代入数据 ,由胡克定律得
。
【知识点】受迫振动和共振
【解析】 【分析】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】(1)解:由图可知,当驱动力的频率等于0.2Hz时,单摆的振幅最大,所以摆的固有频率为0.2Hz,固有周期T=5s;根据单摆的周期公式 ,此摆的摆长
(2)解:若将此摆移到高山,因重力加速度变小,故固有周期变大,固有频率变小,故共振曲线的峰将向左移动。
【知识点】受迫振动和共振;单摆及其回复力与周期
【解析】【分析】(1)通过图像求解单摆的频率,进而求解周期,结合当地的加速度,利用单摆周期公式求解摆长;
(2)位置变高,重力加速度变小,周期变大,频率变低。
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