2.5阻尼振動 受迫振動 同步練習(xí)（word版含答案）

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1、2.5阻尼振動 受迫振動同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理教科版（2019）選擇性必修第一冊 一、選擇題（共15題） 1．把一個(gè)篩子用四根彈簧支撐起來，篩子上裝一個(gè)電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動力，這就做成了一個(gè)共振篩，如圖甲所示。該共振篩的共振曲線如圖乙所示。已知增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高，增加篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有周期?，F(xiàn)在，在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。為使共振篩的振幅增大，以下做法可行的是（　?。? A．降低輸入電壓同時(shí)減小篩子質(zhì)量 B．降低輸入電壓同時(shí)增加篩子質(zhì)量 C．增大輸入電壓同時(shí)減小篩子質(zhì)量 D．增大輸入電壓同時(shí)增加篩子質(zhì)量 2．下列

2、關(guān)于機(jī)械振動的說法正確的是 A．受迫振動穩(wěn)定后，其振動的周期總等于系統(tǒng)的固有周期 B．阻尼振動振幅逐漸減小，同時(shí)周期也逐漸減小 C．當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動的振幅最大 D．為避免共振現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動力頻率接近或等于振動系統(tǒng)的固有頻率 3．轎車的懸掛系統(tǒng)是由車身與輪胎間的彈簧及避震器組成的支持系統(tǒng)。某型號轎車的“車身—懸掛系統(tǒng)”的固有頻率是2Hz，這輛汽車勻速通過某路口的條狀減速帶，如圖。已知相鄰兩條減速帶間的距離為1.0m，該車經(jīng)過該減速帶過程中，下列說法正確的是（　?。? A．當(dāng)該轎車通過減速帶時(shí)，車身上下振動的頻率均為2Hz，與車速無關(guān) B．該轎

3、車通過減速帶的速度越大，車身上下顛簸得越劇烈 C．當(dāng)該轎車以7.2km/h的速度通過減速帶時(shí)，車身上下顛簸得最劇烈 D．不同車輛以相同速度通過減速帶時(shí)，車身上下顛簸的劇烈程度相同 4．如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個(gè)擺，其中A、E擺長相等。先讓A擺振動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，則在振動穩(wěn)定后（　?。? A．其它各擺擺動頻率跟A擺相同 B．其它各擺振動周期大小不同，D擺周期最大 C．其它各擺振動振幅大小不相同，E擺振幅最小 D．其它各擺振動振幅大小相同 5．如圖所示，在一條張緊的繩子上掛幾個(gè)擺，其中AB的擺長相等．當(dāng)A擺振動的時(shí)候，通過張緊的繩子給B、C、D擺施加驅(qū)

4、動力，使其余各擺做受迫振動．觀察B、C、D擺的振動發(fā)現(xiàn)( ) A．C擺的頻率最小 B．D擺的周期最大 C．B擺的擺角最大 D．B、C、D的擺角相同 6．如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可帶動彈簧振子上下振動。開始時(shí)不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子自由振動，測得其頻率為2Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min。則（　　） A．當(dāng)振子穩(wěn)定振動時(shí)，它的振動周期是0.5s B．當(dāng)振子穩(wěn)定振動時(shí)，它的振動頻率是4Hz C．當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，彈簧振子的振幅增大 D．當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，彈簧振子的振幅減小 7．下表記錄了某彈簧振子在不同頻率的驅(qū)動力作用下的振幅，若該彈簧振子的固有頻率

5、為，則 驅(qū)動力頻率 15 20 25 30 35 40 受迫振動振幅 9.1 15.6 26.9 27.8 15.1 9.3 A． B． C． D． 8．如圖所示為受迫振動的演示裝置，當(dāng)單擺A振動起來后，通過水平懸繩迫使單擺B、C振動，則下列說法正確的是（　?。? A．只有單擺A、C振動周期相等 B．單擺A的振幅比單擺B的小 C．單擺B的振幅比單擺C的小 D．單擺B、C振動時(shí)的周期與其擺長有關(guān) 9．如圖所示為路面共振破碎機(jī)，用于舊水泥路面破碎。破碎機(jī)工作錘頭上裝有專用傳感器，感應(yīng)路面的振動反饋，由電腦自動調(diào)節(jié)振動頻率，激發(fā)錘頭下水泥路面局部范圍

6、產(chǎn)生共振，從而將水泥路面擊碎。結(jié)合你所學(xué)的知識判斷以下說法正確的是（　?。? A．水泥路面的固有頻率隨著錘頭振動頻率的變化而變化 B．錘頭周期性擊打水泥路面停止工作后，水泥路面振動的頻率隨著振幅減小而減小 C．錘頭振動頻率越高，水泥路面的振動幅度越大，效果越好 D．調(diào)節(jié)錘頭的振動頻率等于水泥路面的固有頻率時(shí)，水泥路面的振動幅度最大，效果最好 10．飛力士棒（Flexi-bar）是德國物理治療師發(fā)明的一種物理康復(fù)器材，也是一種有效加強(qiáng)軀干肌肉功能的訓(xùn)練器材。標(biāo)準(zhǔn)型飛力士棒整體結(jié)構(gòu)由中間的握柄，兩端負(fù)重頭，用一根PVC軟桿連接，質(zhì)量為，長度為，棒的固有頻率為，如圖所示，可以使用雙手進(jìn)行

7、驅(qū)動，則下列關(guān)于飛力士棒的認(rèn)識正確的是（　?。? A．使用者用力越大飛力士棒振動越快 B．隨著手振動的頻率增大，飛力士棒振動的幅度一定越來越大 C．雙手驅(qū)動該飛力士棒每分鐘振動270次全振動，會產(chǎn)生共振 D．負(fù)重頭質(zhì)量相同，同樣材料的PVC桿縮短，飛力士棒的固有頻率不變 11．如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個(gè)單擺，其中B、D的擺長相等，當(dāng)單擺B振動起來后，其余各擺也振動起來，達(dá)到穩(wěn)定后，下列說法正確的是( ) A．單擺E的擺長最長，故周期最大 B．每個(gè)單擺按各自的固有頻率振動 C．各單擺振動周期均與單擺B的周期相等，其中單擺D的振幅最大 D．每個(gè)單擺按各自的固有頻率

8、振動，其中單擺D的振幅最大 12．如圖是一單擺做阻尼振動的位移—時(shí)間圖像，比較擺球在P與N時(shí)刻的下列物理量，正確的是（　?。? A．速率vP＝vN B．受到的拉力FP＞FN C．重力勢能EPP＞EPN D．機(jī)械能EP＜EN 13．如圖所示，一臺玩具電機(jī)的軸上安有一個(gè)小皮帶輪甲，通過皮帶帶動皮帶輪乙轉(zhuǎn)動（皮帶不打滑），皮帶輪乙上離軸心O距離2mm處安有一個(gè)圓環(huán)P，一根細(xì)繩一端固定在圓環(huán)P上，另一端固定在對面的支架上，繩呈水平方向且繃直．在繩上懸掛著4個(gè)單擺a．b．c．d．已知電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是150r/min，甲、乙兩皮帶輪的半徑之比為1：5，4個(gè)單擺的擺長分別是100cm、80cm、

9、60cm、40cm．電動機(jī)勻速轉(zhuǎn)動過程中，哪個(gè)單擺的振幅最大（ ） A．單擺a B．單擺b C．單擺c D．單擺d 14．一臺洗衣機(jī)在脫水桶正常工作時(shí)非常穩(wěn)定，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動越來越劇烈，然后振動逐漸減弱，關(guān)于該過程，下列說法正確的是（　?。? A．洗衣機(jī)做的是固有振動 B．正常工作時(shí)，脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小 C．當(dāng)洗衣機(jī)振動最劇烈時(shí)，脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率 D．切斷電源后，脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大得越多振動越劇烈 15．鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行列車經(jīng)過鋼軌接縫處時(shí)，車輪就會受

10、到一次沖擊。由于每一根鋼軌長度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動。普通鋼軌長為12.6m，列車固有振動周期為0.28s，下列說法正確的是（　　） A．列車的危險(xiǎn)速率為45m/s B．列車過橋需要減速，是為了防止列車對橋壓力過大 C．列車運(yùn)行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的 D．減少鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行 二、填空題（共4題） 16．鐵路上每根鋼軌的長度為1200cm，每兩根鋼軌之間約有0.8cm的空隙，如果支持車廂的彈簧的固有振動周期為0.60s，那么列車的行駛速度v=________ m/s時(shí)，行駛中車廂振動得最厲害． 17．2003年10

11、月15日楊利偉搭乘神五載人飛船成功出征太空，在火箭上升到三四十公里的高度時(shí)，火箭和飛船以8低頻振動，與人體內(nèi)臟產(chǎn)生了共振，楊利偉經(jīng)歷了生死26秒，平時(shí)的高強(qiáng)度訓(xùn)練，造就了身體的應(yīng)激反應(yīng)，使他渡過了生死考驗(yàn)。根據(jù)上述信息可判斷人體內(nèi)臟振動的頻率_________8。（填“遠(yuǎn)大于”“基本等于”或“遠(yuǎn)小于”），為解決上述問題，某同學(xué)認(rèn)為可以通過改變火箭參數(shù)，使火箭振動的頻率盡可能_________8（填“遠(yuǎn)離”或“等于”）。 18．如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個(gè)擺球，當(dāng)擺球a振動的時(shí)候，通過繩給其他各擺球施加驅(qū)動力，使其余各擺球也振動起來，則： ①振動一段時(shí)間后，b、c、d各擺球中，振幅最

12、大的是______；（選填“b”、“c”或“d”） ②b擺球的振動周期________d擺球的振動周期（選填“大于”、“等于”或“小于”）； ③圖乙是a擺的振動圖像，t0為已知量，重力加速度為g，則a的擺長為________。（假設(shè)擺角很?。? 19．甲、乙兩位同學(xué)利用假期分別在兩個(gè)地方做“用單擺測重力加速的實(shí)驗(yàn)”，回來后共同繪制了T2－L圖象，如圖甲中A、B所示，此外甲同學(xué)還順便利用其實(shí)驗(yàn)的單擺探究了受迫振動，并繪制了單擺的共振曲線，如圖乙所示，那么下列說法中正確的是___________ A．單擺的固有周期由擺長和所處環(huán)境的重力加速度共同決定 B．由圖甲分析可知A圖象所對應(yīng)

13、的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度較大 C．若將單擺放入繞地穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中，則無法利用單擺測出飛船軌道處的引力加速度 D．由圖乙可知，甲同學(xué)探究受迫振動的單擺擺長為8cm E如果甲同學(xué)增大擺長，他得到的共振曲線的峰值將向左移動 三、綜合題（共4題） 20．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置為一掛在曲軸上的彈簧振子，勻速搖動手柄，下面的彈簧振子就會振動起來，實(shí)際動手做一下，然后回答以下幾個(gè)問題。 （1）如果手柄不動而用手拉動一下振子，從振幅角度看彈簧振子的振動屬于什么振動？從有沒有系統(tǒng)外力作用角度看彈簧振子的振動屬于什么振動？ （2）用不同的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動手柄，彈簧振子的振動有何不同？這能說明什么問題？

14、 21．如圖為一單擺的共振曲線，則（g＝9.8m/s2）： （1）該單擺的擺長約為多少？ （2）共振時(shí)單擺的振幅多大？ （3）共振時(shí)擺球的最大加速度的大小為多少？ （4）若單擺的擺長變短，共振曲線的峰將怎樣移動． 22．一豎直懸掛的彈簧振子，下端裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有一記錄紙，當(dāng)振子上下振動時(shí)，始終保證以速率v水平向左勻速拉動記錄紙，通過紙移動的空間距離間接反映運(yùn)動時(shí)間的方法，記錄振子的運(yùn)動．記錄筆在紙上留下如圖17所示的圖像，已知該圖像是經(jīng)過一定的平移操作后是一個(gè)正弦函數(shù)圖像．記錄筆與記錄紙之間的摩擦和空氣阻力都可忽略不計(jì)．y1、y2、x0、2x0為紙上印跡的已知位置

15、坐標(biāo)． （1）寫出振子的平衡位置的縱坐標(biāo)yC； （2）求振子振動的周期T，并給出一個(gè)類似本題記錄振動的方法的應(yīng)用； （3）若記錄筆與記錄紙之間的摩擦力和空氣阻力很小但不可忽略，在答題紙相關(guān)區(qū)域定性畫出記錄紙上可能出現(xiàn)的圖線； 23．有人在家里靠近電冰箱的地方擺放了一個(gè)櫥柜，柜內(nèi)裝了一些瓶子和罐子．當(dāng)電冰箱的壓縮機(jī)啟動時(shí)，有一些瓶子和罐子就會發(fā)出聲音．這些聲音的來源是什么？怎樣才能消除？ 參考答案： 1．A 2．C 3．C 4．A 5．C 6．B 7．C 8．C 9．D 10．C 11．C 12．B 13．A 14．C 15．A 16．20.01

16、 17． 基本等于 遠(yuǎn)離 18． c 等于 19．ACE 20．（1）阻尼振動；固有振動； （2）轉(zhuǎn)速大時(shí)彈簧振子振動得快，說明彈簧振子振動的周期和頻率由手柄轉(zhuǎn)速決定。 21．（1）該單擺的擺長約為1m，（2）共振時(shí)單擺的振幅為8cm，（3）共振時(shí)擺球的最大加速度為0.8m/s2，（4）若單擺的擺長變短，共振曲線的峰將右移． 22．(1)；(2),應(yīng)用：心電圖，示波器顯示等；(3) 23．電冰箱壓縮機(jī)啟動電動機(jī)工作發(fā)生振動，電動機(jī)的振動帶動周圍空氣發(fā)生振動，振動的空氣使瓶子、罐子發(fā)出聲音；給瓶子、罐子蓋上蓋子或瓶子罐子內(nèi)裝入物體，瓶子、罐子就不會發(fā)出聲音。