课时分层作业(七) 受迫振动 共振
?考点一 阻尼振动与受迫振动
1．(多选)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
2．(多选)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
3．下列有关振动的说法正确的是( )
A．阻尼振动的振幅不会变化
B．物体振动的频率就是物体的固有频率
C．当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值
D．共振是普遍的现象，都是有利的
?考点二 共振现象与共振曲线
4．(多选)如图表示一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知( )
A．驱动力频率为f2时，振子处于共振状态
B．驱动力频率为f3时，振子振动频率为f3
C．假如让振子自由振动，它的频率为f2
D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2、f3
5．(多选)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，下列关于稳定时A、B、C、E各摆的情况描述正确的是( )
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
6．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向运动，使T形支架下面的弹簧和小球组成的振动系统做受迫振动．小球的振幅A与圆盘的转速n的关系如图乙所示．下列说法正确的是( )
A．振动系统的固有周期为20 min
B．振动系统的固有周期为3 s
C．圆盘的转速越大，系统振动的振幅越大
D．圆盘的转速越大，系统振动的频率越小
7．同一地点，甲、乙单摆在驱动力作用下振动，其振幅A随驱动力频率f变化的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A．若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率大于f0
B．若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率小于f0
C．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的振幅相同
D．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的频率均为3f0
8．(多选)我国古代有一种利用共振原理的古琴调弦技术，将一小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确，调准音调后，下列说法正确的是( )
A．拨动其他音调的琴弦，小纸人跳动不明显
B．敲击对应音调的音叉，也可以让小纸人跳动明显
C．拨动对应音调的琴弦力量越大，小纸人跳动幅度越大
D．调弦过程中琴弦的机械能将全部转化为小纸人的机械能
9．如图所示，一病人正在输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)也跟着晃动起来，假设悬挂三个吊瓶的细绳长度相同，b、c两吊瓶大小相同，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．只有b、c两吊瓶的振动周期相同
D．a、b、c三个吊瓶的振动周期相同
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1．BD [由于阻力作用，振子的机械能逐渐转化为内能，振幅减小，故B、D正确.]
2．BD [受迫振动系统的频率等于驱动力的频率，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A、C错误，B、D正确.]
3．C [阻尼振动由于阻力的存在，一部分机械能转化为内能，因此阻尼振动的振幅将逐渐减小，A错误；物体振动的频率不一定是物体的固有频率，例如受迫振动，其频率等于外界驱动力的频率，B错误；当驱动力的频率等于固有频率时，发生共振，物体做受迫振动的振幅达到最大值，C正确；共振是普遍的现象，有利有害，例如桥梁在风作用下的振动，如果发生共振，极有可能使桥梁受损，D错误.]
4．ABC [理解共振曲线是关键，驱动力频率为f2时弹簧振子的振幅最大，f2也就等于弹簧振子的固有频率，故振子自由振动时，它的频率为固有频率f2；当驱动力频率为f1、f3时，弹簧振子只做受迫振动，其频率与振子固有频率无关.A、B、C正确，D错误.]
5．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.]
6．B [根据题图乙可得当转速为n＝20 r/min＝ r/s 时，振动系统做受迫振动的振幅最大，所以振动系统的固有周期为T＝＝3 s，A错误，B正确；由题图乙可知，开始时圆盘转速越大，驱动力频率越大，此时系统振动的振幅变大，当达到共振时振幅最大，再随着转速增大，驱动力频率增大，振幅又减小，C错误；受迫振动的频率与驱动力频率相同，转速越大，驱动力频率越大，则系统振动的频率越大，D错误.]
7．D [当物体做受迫振动时，物体振动的频率等于驱动力的频率，故A、B错误，D正确；驱动力频率与受迫振动物体的固有频率越接近，振幅越大，由题图可知，甲的固有频率是f0，乙的固有频率是2f0，若驱动力的频率为3f0，则甲单摆振动的振幅小于乙单摆振动的振幅，故C错误.]
8．ABC [小纸人跳动明显，表明小纸人所在弦发生了共振，振幅最大，古琴上对应的琴弦与小纸人所在弦的固有频率相等，而拨动其他音调的琴弦，由于频率与小纸人所在弦的固有频率不相等，没有发生共振，小纸人跳动不明显，A正确；敲击对应音调的音叉，其振动频率等于小纸人所在弦的固有频率，小纸人所在的弦发生共振，小纸人跳动明显，B正确；拨动对应音调的琴弦力量越大，对应的能量越大，小纸人跳动幅度越大，C正确；调弦过程中琴弦的振动导致其他弦也发生受迫振动，因此调弦过程中琴弦的机械能只有部分转化为小纸人的机械能，D错误.]
9．D [由题知b、c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，故A错误；只有b吊瓶做自由振动，a、c两吊瓶均做受迫振动，故B错误；因为a、c两吊瓶在b吊瓶的驱动力作用下做受迫振动，所以振动周期等于驱动力的周期，a、b、c三个吊瓶的振动周期相同，故C错误，D正确.]
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