第二章第六节 受迫振动 共振 基础练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 第二章第六节 受迫振动 共振 基础练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 195.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-01 06:13:34 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高二物理人教版（2019）选择性必修第一册第二章第六节受迫振动 共振同步练习
一、单选题
1．如图所示是一个水平弹簧振子做阻尼振动的振动图像，曲线上A、B两点连线与横轴平行，下列说法正确的是（ ）
A．振子在A时刻的动能等于B时刻的动能
B．振子在A时刻的势能大于B时刻的势能
C．振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能
D．振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能
2．任何物体都有自己的固有频率。研究表明，如果把人作为一个整体来看，在水平方向上振动时的固有频率约为5 Hz。当工人操作风镐、风铲、铆钉机等振动机械时，操作者在水平方向将做受迫振动。在这种情况下，下列说法正确的是（ ）
A．操作者的实际振动频率等于他自身的固有频率
B．操作者的实际振动频率等于机械的振动频率
C．为了保证操作者的安全，振动机械的频率应尽量接近人的固有频率
D．为了保证操作者的安全，应尽量提高操作者的固有频率
3．“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成。清水倒入其中，用手慢慢摩擦盆耳，到一定节奏时盆就会发出强烈嗡嗡声，同时还会溅起层层水花。下列描述正确的是（ ）
A．嗡嗡声是因为水撞击盆的原因 B．摩擦的节奏越快，越能溅起水花
C．摩擦的节奏越慢，越能溅起水花 D．能溅起水花的摩擦节奏与盆有关
4．在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是（ ）
A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到最大
B．操作人员一定是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D．操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500Hz
5．下表记录了某振动系统的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为
，则（ ）
驱动力频率/Hz
30
40
50
60
70
80
振动系统振幅/cm
10.2
16.8
27.2
28.1
16.5
8.3
A． B．
C． D．
6．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P与N时刻的势能相等
C．摆球在P与N时刻的动能相等
D．摆球在P与N时刻的机械能相等
7．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．摆球时刻的动能等于时刻的动能
B．摆球时刻的势能等于时刻的势能
C．振动过程中摆球的动能不断减小
D．振动过程中摆球的势能不断减小
8．如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=TcB．b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大
C．由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0
D．a摆的摆长为
9．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是（ ）
A．只有A、C的振动周期相等
B．C的振幅比B的振幅小
C．C的振幅比B的振幅大
D．B球的固有周期等于A球的固有周期
10．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，下列说法正确的是（ ）
A．“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大
B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动
C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，丝网的振幅最大
D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由丝网自身的结构所决定，与昆虫翅膀振动频率无关
11．把一个筛子用四根弹簧支起来，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，如图所示。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15 s，在某电压下，电动偏心轮的转速是50 r/min。已知增大电动偏心轮电压可使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（ ）
①降低输入电压 ②提高输入电压 ③增加筛子质量 ④减小筛子质量
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
12．下列说法正确的是（ ）
A．当驱动力的频率等于固有频率时，物体会发生共振现象
B．弹簧振子的振动周期只与弹簧的劲度系数有关，与振子的质量无关
C．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关
D．阻尼振动可能是简谐运动
13．A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较（ ）
A．A摆的振幅较大，振动频率为f
B．B摆的振幅较大，振动频率为5f
C．A摆的振幅较大，振动频率为5f
D．B摆的振幅较大，振动频率为4f
14．下列说法中正确的是（ ）
A．用弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，该物体做的是匀变速直线运动
B．做简谐振动的单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力为零，合外力不为零
C．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度一定相同
D．单摆在周期性外力作用下做受迫运动，外力的频率越大，单摆的振幅就越大
二、解答题
15．如图，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为。现使圆盘以的周期匀速运动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？
16．如图为一单摆的共振曲线，
(1)请你根据图中的数据算出该单摆的摆长约为多少？
(2)共振时单摆的振幅多大？其摆动的最大摆角为多少？（g取10 m/s2）
17．如图所示为一单摆的共振曲线，摆球的质量为0.1 kg，求：（g取9.8 m/s2）
(1)该单摆的摆长为多少？
(2)摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？
18．减振器，英文shockabsorber，是为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶舒适性的汽配原件，在大多数汽车的悬架系统内部都装有减震器。汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减震器上，两者同时起到改善作用。为了研究方便，我们把两者简化成一个等效劲度系数为的“弹簧”。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），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。求：
（1）汽车的振动频率与人体固有频率相等时l的大小；
（2）这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受。
参考答案
1．D 2．B 3．D 4．D 5．C 6．B 7．B 8．C 9．C 10．C 11．C 12．A 13．B 14．B
15．0.25Hz
16．(1)1 m；(2)10 cm，5.73°
17．(1)1 m；(2)0.78 m/s2
18．（1） ；（2）5
一、单选题
1．如图所示是一个水平弹簧振子做阻尼振动的振动图像，曲线上A、B两点连线与横轴平行，下列说法正确的是（ ）
A．振子在A时刻的动能等于B时刻的动能
B．振子在A时刻的势能大于B时刻的势能
C．振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能
D．振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能
2．任何物体都有自己的固有频率。研究表明，如果把人作为一个整体来看，在水平方向上振动时的固有频率约为5 Hz。当工人操作风镐、风铲、铆钉机等振动机械时，操作者在水平方向将做受迫振动。在这种情况下，下列说法正确的是（ ）
A．操作者的实际振动频率等于他自身的固有频率
B．操作者的实际振动频率等于机械的振动频率
C．为了保证操作者的安全，振动机械的频率应尽量接近人的固有频率
D．为了保证操作者的安全，应尽量提高操作者的固有频率
3．“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成。清水倒入其中，用手慢慢摩擦盆耳，到一定节奏时盆就会发出强烈嗡嗡声，同时还会溅起层层水花。下列描述正确的是（ ）
A．嗡嗡声是因为水撞击盆的原因 B．摩擦的节奏越快，越能溅起水花
C．摩擦的节奏越慢，越能溅起水花 D．能溅起水花的摩擦节奏与盆有关
4．在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是（ ）
A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到最大
B．操作人员一定是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D．操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500Hz
5．下表记录了某振动系统的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为
，则（ ）
驱动力频率/Hz
30
40
50
60
70
80
振动系统振幅/cm
10.2
16.8
27.2
28.1
16.5
8.3
A． B．
C． D．
6．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P与N时刻的势能相等
C．摆球在P与N时刻的动能相等
D．摆球在P与N时刻的机械能相等
7．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．摆球时刻的动能等于时刻的动能
B．摆球时刻的势能等于时刻的势能
C．振动过程中摆球的动能不断减小
D．振动过程中摆球的势能不断减小
8．如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc
C．由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0
D．a摆的摆长为
9．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是（ ）
A．只有A、C的振动周期相等
B．C的振幅比B的振幅小
C．C的振幅比B的振幅大
D．B球的固有周期等于A球的固有周期
10．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，下列说法正确的是（ ）
A．“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大
B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动
C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，丝网的振幅最大
D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由丝网自身的结构所决定，与昆虫翅膀振动频率无关
11．把一个筛子用四根弹簧支起来，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，如图所示。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15 s，在某电压下，电动偏心轮的转速是50 r/min。已知增大电动偏心轮电压可使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（ ）
①降低输入电压 ②提高输入电压 ③增加筛子质量 ④减小筛子质量
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
12．下列说法正确的是（ ）
A．当驱动力的频率等于固有频率时，物体会发生共振现象
B．弹簧振子的振动周期只与弹簧的劲度系数有关，与振子的质量无关
C．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关
D．阻尼振动可能是简谐运动
13．A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较（ ）
A．A摆的振幅较大，振动频率为f
B．B摆的振幅较大，振动频率为5f
C．A摆的振幅较大，振动频率为5f
D．B摆的振幅较大，振动频率为4f
14．下列说法中正确的是（ ）
A．用弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，该物体做的是匀变速直线运动
B．做简谐振动的单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力为零，合外力不为零
C．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度一定相同
D．单摆在周期性外力作用下做受迫运动，外力的频率越大，单摆的振幅就越大
二、解答题
15．如图，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为。现使圆盘以的周期匀速运动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？
16．如图为一单摆的共振曲线，
(1)请你根据图中的数据算出该单摆的摆长约为多少？
(2)共振时单摆的振幅多大？其摆动的最大摆角为多少？（g取10 m/s2）
17．如图所示为一单摆的共振曲线，摆球的质量为0.1 kg，求：（g取9.8 m/s2）
(1)该单摆的摆长为多少？
(2)摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？
18．减振器，英文shockabsorber，是为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶舒适性的汽配原件，在大多数汽车的悬架系统内部都装有减震器。汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减震器上，两者同时起到改善作用。为了研究方便，我们把两者简化成一个等效劲度系数为的“弹簧”。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），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。求：
（1）汽车的振动频率与人体固有频率相等时l的大小；
（2）这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受。
参考答案
1．D 2．B 3．D 4．D 5．C 6．B 7．B 8．C 9．C 10．C 11．C 12．A 13．B 14．B
15．0.25Hz
16．(1)1 m；(2)10 cm，5.73°
17．(1)1 m；(2)0.78 m/s2
18．（1） ；（2）5