高中物理第十一章機(jī)械振動(dòng)11.5外力作用下的振動(dòng)檢測(cè)新人教選修.docx

11.5 外力作用下的振動(dòng)新提升課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1隨著電信業(yè)的發(fā)展，手機(jī)是常用的通信工具，當(dāng)來(lái)電話(huà)時(shí)，它可以用振動(dòng)提示人們振動(dòng)原理很簡(jiǎn)單：是一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)后，手機(jī)就跟著振動(dòng)起來(lái)其中葉片的形狀是圖中的()【解析】手機(jī)做受迫振動(dòng)【答案】A2下列振動(dòng)，屬于受迫振動(dòng)的是()A用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后，鐘的振動(dòng)B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源后，振針的振動(dòng)C小孩睡在自由擺動(dòng)的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動(dòng)D彈簧振子在豎直方向沿上下方向振動(dòng)【解析】受迫振動(dòng)是振動(dòng)物體在系統(tǒng)外的驅(qū)動(dòng)力作用下的運(yùn)動(dòng)，故只有B對(duì)【答案】B3部隊(duì)經(jīng)過(guò)橋梁時(shí)，規(guī)定不許齊步走，登山運(yùn)動(dòng)員登高山時(shí)，不許高聲叫喊，主要原因是()A減輕對(duì)橋的壓力，避免產(chǎn)生回聲B減少對(duì)橋、雪山的沖量C避免使橋發(fā)生共振和使雪山發(fā)生共振D使橋受到的壓力更不均勻，使登山運(yùn)動(dòng)員耗散能量減少【解析】部隊(duì)過(guò)橋時(shí)如齊步走，給橋梁施加周期性外力，容易使橋的振動(dòng)幅度增加，即發(fā)生共振，造成橋梁倒塌；登山運(yùn)動(dòng)員在登高山時(shí)高聲叫喊，聲波容易引發(fā)雪山共振而發(fā)生雪崩，故應(yīng)選C.【答案】C4如圖所示，把兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為9 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，當(dāng)支架受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動(dòng)力作用做受迫振動(dòng)時(shí)，則兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()A甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為18 HzB甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzC乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzD乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為72 Hz【解析】根據(jù)受迫振動(dòng)發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，因?yàn)轵?qū)動(dòng)力的頻率等于甲的固有頻率，做受迫振動(dòng)的物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以選項(xiàng)B正確【答案】B5如圖所示是一個(gè)彈簧振子做阻尼振動(dòng)的振動(dòng)圖象，曲線上A、B兩點(diǎn)的連線與橫軸平行，下列說(shuō)法正確的是()A振子在A時(shí)刻的動(dòng)能等于B時(shí)刻的動(dòng)能B振子在A時(shí)刻的勢(shì)能大于B時(shí)刻的勢(shì)能C振子在A時(shí)刻的機(jī)械能等于B時(shí)刻的機(jī)械能D振子在A時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能【解析】由于彈簧振子做阻尼振動(dòng)，所以A時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能，選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)；由于彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的形變量(即位移)有關(guān)，所以選項(xiàng)B錯(cuò)；振子在A時(shí)刻的動(dòng)能大于B時(shí)刻的動(dòng)能，選項(xiàng)A錯(cuò)【答案】D6在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼很快就抖動(dòng)起來(lái)，而且越抖越厲害后來(lái)人們經(jīng)過(guò)了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法解決了這一問(wèn)題在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置配重桿的目的主要是 ()A加大飛機(jī)的慣性 B使機(jī)體更加平衡C使機(jī)翼更加牢固 D改變機(jī)翼的固有頻率【解析】飛機(jī)抖動(dòng)得厲害是因?yàn)榘l(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問(wèn)題，需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率差距增大，在飛機(jī)機(jī)冀前緣處裝置一個(gè)配重桿，改變的是機(jī)翼的固有頻率，故選項(xiàng)D正確【答案】D7研究單擺受迫振動(dòng)規(guī)律時(shí)得到如圖所示圖象，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A其縱坐標(biāo)為位移B其縱坐標(biāo)為振幅C單擺的固有周期為2 sD圖象的峰值表示共振時(shí)的振幅【解析】題中圖象為受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力的頻率變化的圖線，縱坐標(biāo)表示振幅，橫坐標(biāo)表示驅(qū)動(dòng)力的頻率當(dāng)振動(dòng)的頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相同時(shí)，振幅最大所以，固有頻率為0.5 Hz，固有周期為2 s綜上所述，錯(cuò)誤選項(xiàng)只有A.【答案】A8.如圖為一單擺的共振曲線，圖中橫軸表示周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，縱軸表示單擺的振幅，求此單擺的擺長(zhǎng)【解析】根據(jù)圖象和共振條件，驅(qū)動(dòng)力頻率為0.4 Hz，即為單擺的固有頻率再由單擺周期公式可求得結(jié)果由圖象可以看出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.4 Hz時(shí)，單擺的振幅最大，此時(shí)單擺發(fā)生共振由產(chǎn)生共振的條件可知，單擺的固有頻率為0.4 Hz，由T2 可得l1.56 m.【答案】1.56 m能力提升1鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行的列車(chē)經(jīng)過(guò)軌端接縫處時(shí)，車(chē)輪就會(huì)受到一次沖擊由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車(chē)受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)普通鋼軌長(zhǎng)為12.6 m，列車(chē)固有振動(dòng)周期為0.315 s下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A列車(chē)的危險(xiǎn)速率為40 m/sB列車(chē)過(guò)橋需要減速，是為了防止列車(chē)發(fā)生共振現(xiàn)象C列車(chē)運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車(chē)的固有頻率總是相等的D增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車(chē)高速運(yùn)行【解析】對(duì)于受迫振動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)將發(fā)生共振現(xiàn)象，所以列車(chē)的危險(xiǎn)速率v40 m/s，A正確為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生，B正確，由v知L增大時(shí)，T不變，v變大，D正確，所以A、B、D正確【答案】C2下表記錄了某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系，若該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固，則()驅(qū)動(dòng)力頻率/Hz304050607080受迫振動(dòng)振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60 Hz B60 Hzf固70 HzC50 Hzf固60 Hz D以上三個(gè)都不對(duì)【解析】從圖所示的共振曲線，可判斷出f驅(qū)與f固相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越?。籪驅(qū)與f固越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大并從中看出f驅(qū)越接近f固，振幅的變化越慢比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在50 Hz60 Hz范圍內(nèi)時(shí)，振幅變化最小，因此，50 Hzf固60 Hz，即C正確【答案】C3(多選)一洗衣機(jī)脫水桶在正常工作時(shí)非常平衡，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來(lái)越劇烈，然后振動(dòng)再逐漸減弱，對(duì)這一現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大B正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小C正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率D當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率【解析】切斷電源后洗衣機(jī)脫水桶的轉(zhuǎn)速越來(lái)越小，即洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率越來(lái)越小，由題意，當(dāng)洗衣機(jī)脫水桶正常工作時(shí)，非常平衡可知，正常工作時(shí)頻率大于洗衣機(jī)的固有頻率，故A項(xiàng)正確當(dāng)振動(dòng)最劇烈時(shí)，洗衣機(jī)發(fā)生了共振，即洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)固有頻率，D項(xiàng)正確【答案】AD4.將一個(gè)電動(dòng)傳感器接到計(jì)算機(jī)上，就可以測(cè)量快速變化的力，用這種方法測(cè)得的某單擺擺動(dòng)時(shí)懸線上拉力的大小隨時(shí)間變化的曲線如圖所示某同學(xué)由此圖象提供的信息作出的下列判斷中，正確的是()At0.2 s時(shí)擺球正經(jīng)過(guò)最低點(diǎn) Bt1.1 s時(shí)擺球正經(jīng)過(guò)最低點(diǎn) C擺球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能減小 D擺球擺動(dòng)的周期是T1.4 s【解析】懸線拉力在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)最大，t0.2 s時(shí)，F(xiàn)有正向最大值，故A選項(xiàng)正確，t1.1 s時(shí)，F(xiàn)有最小值，不在最低點(diǎn)，周期應(yīng)為T(mén)1.2 s，因振幅減小，故機(jī)械能減小，C選項(xiàng)正確【答案】C5.汽車(chē)的質(zhì)量一般支撐在固定于軸承上的若干彈簧上，彈簧的等效勁度系數(shù)k1.5105 N/m，汽車(chē)開(kāi)動(dòng)時(shí)，在振幅較小的情況下，其上下自由振動(dòng)的頻率滿(mǎn)足f(l為彈簧壓縮的長(zhǎng)度)若人體可以看成一個(gè)彈性體，其固