1.4 生活中的振动 同步练习 (含解析) (2)

1.4
生活中的振动
同步练习
1.做简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v,则下列说法中正确的是(
)
A.振动系统的最大弹性势能为mv2
B.当振子的速率减为时,此振动系统的弹性势能为
C.从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为零
D.从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为mv2
答案：AC
解析：根据简谐运动机械能守恒的特点判断A选项正确.当振子的速率减为时,振子的动能减少mv2-m()2=mv2,那么振动系统的弹性势能为mv2,B选项错误.从某时刻起经过半个周期,振子回到原位置或者回到关于平衡位置对称的位置,经过半个周期振子的速率恢复到原来的数值,所以动能不变,根据动能定理,弹力做功为零,C选项正确,D选项错误.
2.下列说法中正确的是(
)
A.阻尼振动一定是减幅振动
B.物体做阻尼振动时,随着振幅的减少,频率也不断减小
C.受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率,与物体的固有频率无关
D.受迫振动的频率由驱动力和物体结构特点共同决定
答案：C
解析：物体做阻尼振动时,如果有恰当的能量补充,也可以保持振幅不变,做等幅运动,所以阻尼振动的振幅是不一定改变的,所以A错误.
物体做阻尼振动时,振幅虽然不断减小,但是振动的频率仍由自身的结构特点所决定,不随振幅的减小而变化,所以B错误.
受迫振动稳定时的频率,只是决定于驱动力的频率,与物体自身结构特点无关,即与物体的固有频率无关,所以D错误,C正确.
3.单摆振动中,当摆球在两边最大位移处时,则(
)
A.速度最小,势能最大,绳中张力最大
B.速度最大,势能最小,绳中张力最小
C.速度最小,势能最大,绳中张力最小
D.速度最大,势能最小,绳中张力最大
答案：C
解析：单摆振动中,摆球在最大位移处时,速度最小,势能最大,绳中张力最小.当v=0时,F向=mv2/R,即F向=0,此时沿绳方向F绳-mgcosθ=0,F绳=mgcosθ,此时F绳最小.
4.下列说法中正确的是(
)
A.有阻力的振动叫做受迫振动
B.若物体振动时,受到外力作用,则这个振动叫做受迫振动
C.只要物体振动,其振动频率就等于其固有频率
D.周期性驱动力作用在物体上一段时间,振动达到稳定后,物体的振动频率才等于驱动力的频率
答案：D
解析：受迫振动是指周期性驱动力作用在物体上一段时间后,物体振动的频率等于驱动力的频率.
5.如图表示一个弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系,由此可知(
)
A.振子振动频率为f2时,它处于共振状态
B.驱动力的频率为f3时,振子振动的频率为f3
C.假如撤去驱动力让振子自由振动,它的频率是f3
D.振子做自由振动时,频率可以是f1、f2、f3
答案：AB
解析：由共振的有关知识可知,A、B选项是正确的,当物体的固有频率等于驱动力的频率时物体发生共振,振幅最大.弹簧振子的固有频率为f2,即自由振动时其频率为f2,所以选项CD错误.
6.部队过桥时不适合齐步走,这是为了(
)
A.减小对桥的压力
B.使桥受力均匀
C.使桥的振动频率减小
D.避免桥发生共振
答案：D
解析：部队过桥时,如果齐步走,士兵的频率认为是驱动力的频率,若等于桥的固有频率,则桥会发生共振现象,振幅达到最大,这时对桥面和人都很危险.
7.如图所示,将相同的单摆拉到不同的位置A、B,使其同时振动起来(θ<5°),并且ha)
A.由A位置释放的先回到摆的最低点
B.由A、B释放后同时摆到最低点
C.摆到最低点时的机械能相等
D.在任一时刻B的机械能总是大于A的机械能
答案：BD
解析：由于其摆长相等,所以两个摆的周期相等,与振幅无关,所以两个摆球到达最低点时所用的时间一样,即两个摆是同步的.
两个摆球在振动的过程中机械能是守恒的,以最低点所在的平面为零势能参考平面,则有EA=mghA,EB=mghB,由于hA8.如图所示装置中,曲轴上悬挂一弹簧振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把,让振子上下自由振动,测得弹簧振子的振动频率是2
Hz,然后匀速转动摇把,转速为240
r/min.当振子稳定后,它的振动周期为(
)
A.
s
B.
s
C.2
s
D.4
s
答案：B
解析：设摇把转速用n表示.转动摇把时通过曲轴对弹簧振子产生一周期性的驱动力,使弹簧振子做受迫振动,摇把转动的周期(即曲轴转动的周期)T=
s=
s.
弹簧振子做受迫振动的周期等于它受到的驱动力的周期
所以振子的振动周期是
s,答案是B.
9.现在给出下列四种振动:
A.共振
B.无阻尼振动
C.阻尼振动
D.受迫振动
(1)荡秋千时,秋千的振动属于________________________.
(2)受迫振动中,策动力的频率等于固有频率的现象称为________________________.
(3)音叉长时间的振动,应该看作是________________________.
(4)忽略阻力时,浮在水面上的木块上下振动,可看作________________________.
答案：(1)D
(2)A
(3)C
(4)B