课时分层作业(七) 生活中的振动
说明：单选题每小题4分，双选题每小题6分，本试卷总分54分
?题组一 阻尼振动与受迫振动
1．为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器两种使松果落下的装置，如图甲、乙所示，则( )
A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同
B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C．打击杆对不同粗细的树干打击结束以后，树干的自由振动频率相同
D．振动器对树木振动稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与树木的固有频率相同
2．(双选)弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小，这是由于( )
A．振子开始振动时振幅太小
B．在振动过程中要不断克服外界阻力做功，消耗能量
C．动能和势能相互转化
D．振子的机械能逐渐转化为内能
3．下列说法不正确的是( )
A．实际的自由振动必然是阻尼振动
B．在外力作用下的振动是受迫振动
C．阻尼振动的振幅越来越小
D．受迫振动稳定后频率与自身物理条件无关
?题组二 共振现象
4．(双选)如图所示，一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为、l、、l、2l，若让D摆先摆动起来，周期为T，稳定时A、B、C、E各摆的情况是( )
A．B摆振动的振幅最大
B．E摆振动的振幅最大
C．C摆振动的周期为T
D．A摆振动的周期大于T
5．(双选)随着中国城市化进程加速，噪音污染的问题越来越突出，噪音污染主要来源于交通运输车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工等。为解决噪音问题，某种减噪装置结构如图所示，通过装置的共振可吸收声波。已知其固有频率为f0＝(SI制)，其中σ为薄板单位面积的质量，L为空气层的厚度。经测试发现它对频率为150 Hz的声音减噪效果最强，若外界声波频率由150 Hz变为280 Hz，则( )
A．系统振动频率为280 Hz
B．系统振动频率为150 Hz
C．为获得更好的减噪效果，可仅减小L的大小
D．为获得更好的减噪效果，可仅换用σ更大的薄板
6．为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为洗衣板效应。如果某路面上的减速带的间距为1.5 m，一辆固有频率为2 Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是( )
A．当汽车以5 m/s的速度行驶时，其振动频率为2 Hz
B．当汽车以3 m/s的速度行驶时最不颠簸
C．当汽车以3 m/s的速度行驶时颠簸得最厉害
D．汽车速度越大，颠簸得就越厉害
7．(12分)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MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大，则电动机转速可能为多少？a、b、c、d此时振动频率分别为多少？
?题组三 共振曲线
8．(双选)一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现先是振动越来越剧烈、然后振动逐渐减弱，这一过程中洗衣机振幅随波轮转速(国际单位制中，转速与波轮对洗衣机施加的力的频率数值上相等)变化的关系图线如图所示，对这一现象下列说法正确的是( )
A．正常工作时，洗衣机波轮的转速数值上大于洗衣机的固有频率
B．正常工作时，洗衣机波轮的转速数值上小于洗衣机的固有频率
C．当洗衣机振动最剧烈时，洗衣机的固有频率最大
D．当洗衣机振动最剧烈时，波轮转速数值上恰等于洗衣机的固有频率
9．(双选)某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的( )
甲
乙
A．a点 B．b点
C．c点 D．一定不是c点
4 / 4课时分层作业(七)
1．A [根据共振的条件知，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，故A正确；当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，故B错误；打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率小于树干的固有频率，振动过程中频率不变，粗细不同的树干，固有频率不同，则打击结束后，粗细不同的树干频率可能不同，故C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，故D错误。故选A。]
2．BD [由于阻力作用，振子的机械能减小，振幅减小。故选BD。]
3．B [实际的自由振动，必须不断克服外界阻力做功而消耗能量，振幅会逐渐减小，必然是阻尼振动，A、C说法正确；只有在周期性外力(驱动力)的作用下，物体所做的振动才是受迫振动，B说法不正确；受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定，与自身物理条件无关，D说法正确。故选B。]
4．AC [这是一个受迫振动的问题，由D摆提供驱动力，使A、B、C、E摆做受迫振动，其振动的频率和周期等于D摆的振动频率和周期，故C正确，D错误；因为B摆的摆长与D摆的摆长相等，所以B摆的固有周期等于驱动力的周期，满足发生共振的条件，B摆发生共振，振幅最大，故A正确，B错误。]
5．AC [系统做受迫振动，振动时的频率等于驱动力的频率即为280 Hz，A正确，B错误；由原本对频率为150 Hz的声音减噪效果最强可得原来系统的固有频率等于或接近150 Hz，当外界声波频率由150 Hz变为280 Hz时，驱动力的频率大于系统的固有频率，所以为获得更好的减噪效果应增大系统的固有频率，根据题中公式可知，可以减小L或者σ，C正确，D错误。故选AC。]
6．C [当汽车以5 m/s的速度行驶时，驱动力的周期为T＝＝ s＝0.3 s，所以频率f＝＝ Hz，故A错；当汽车以3 m/s的速度行驶时，汽车的频率为f′＝＝ Hz＝2 Hz，此时和固有频率相同，所以振动得最厉害，故C对，B、D错。故选C。]
7．解析：钢片b振幅最大，说明可能发生了共振现象，根据共振的条件知，f驱＝f固＝60 Hz，电动机的转速可能为60 r/s，钢片a、b、c、d做的是受迫振动，其频率f迫＝f驱＝60 Hz。
答案：60 r/s 均为60 Hz
8．AD [当波轮振动频率等于洗衣机固有频率时，发生共振，振幅最大，所以根据题图可知，正常工作时，洗衣机波轮的转速数值上大于洗衣机的固有频率，故A正确，B错误；固有频率是自身属性，不随外界变化，故C错误；当波轮振动频率等于洗衣机固有频率时，发生共振，洗衣机振动最剧烈，故D正确。故选AD。]
9．AD [振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱＝T固，则f驱＝f固，所以受迫振动的状态一定不是题图乙中的b点和c点，可能是a点，故A、D正确。]
1 / 2
