高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第五节 受迫振动 共振巩固练习

2.5受迫振动 共振基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。观察B、C、D摆的振动发现（　　）

A．C摆的频率最小 B．A摆的周期最大

C．D摆的摆角最大 D．B、C、D的周期相同

2．下列说法正确的是（　　）

A．在纵波中，质点运动方向与波传播方向一致

B．在电磁振荡电路中，电容器带电量最多时，线圈中电流最大

C．同一辆汽车鸣笛而来，笛声尖锐；鸣笛而去，笛声低沉∶这种现象属于多普勒效应

D．做受迫振动的物体，其频率与驱动力的频率有关，其振幅与驱动力的频率无关

3．单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是（　　）

A．位移逐渐减小

B．速度逐渐减小

C．动能逐渐减小

D．振动的能量逐渐转化为其他形式的能

4．如图所示为受迫振动的演示装置，已知单摆C、E的摆长相等；当把单摆C拉离平衡位置从静止释放后，通过水平悬绳使其余单摆也振动起来，则下列说法正确的是

A．只有C摆、E摆的振动周期相等 B．A摆的振幅比B摆的小

C．D摆的摆动周期跟B摆相同 D．B摆的振幅大于E摆

5．一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度g约为10m/s2，则（　　）

A．此单摆的固有周期为0.5s

B．此单摆的摆长约为2m

C．若摆长增大，单摆的固有频率增大

D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动

6．关于机械振动，下列说法中正确的是（　　）

A．简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置

B．简谐运动物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相同；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相反

C．做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、动能、加速度、位移都是相同的

D．物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率有关

7．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，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，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（　　）

A．降低输入电压同时减小筛子质量 B．降低输入电压同时增加筛子质量

C．增大输入电压同时减小筛子质量 D．增大输入电压同时增加筛子质量

8．洗衣机脱水缸正常工作时，转速为，脱水后从切断电源到电动机停止转动的时间为.发现在切断电源后的左右时，洗衣机振动最为剧烈，若切断电源后，脱水缸转速是随时间均匀减小的，则洗衣机振动的固有频率大约是（　　）

A． B． C． D．

9．下表记录了某受追振动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f固，则（    ）

A．f固=60 Hz B．50 Hz <f固<60Hz

C．60 Hz <f固<70Hz D．以上三个都不对

10．下列说法不正确的是（　　）

A．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频

B．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象

C．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌

D．较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振

11．如图所示为演示“受迫振动与驱动力频率之间关系”的实验装置，若驱动力的频率由小逐渐变大，直至超过弹簧振子的固有频率，则在此过程中可以看到的现象是（    ）

A．弹簧振子的振幅逐渐增大

B．弹簧振子的振幅先增大后减小

C．弹簧振子的振动频率先增大后减小

D．弹簧振子的振动频率始终不变

12．关于受迫振动，下列说法正确的是（　　）

A．队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振

B．鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是自由振动

C．火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率，从而避免产生共振

D．洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率

13．下列说法正确的是（　　）

A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大

B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应

C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大

D．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象

14．某简谐振子自由振动时的振动图象如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中共振曲线的（　　）

A．a点 B．b点 C．c点 D．都有可能

15．如图所示图线I、图线II为两单摆分别做受迫振动的共振曲线，下列判断正确的是（　　）

A．若摆长为1m的单摆在地球上做受迫振动，则其共振曲线为图线I

B．若图线II是单摆在地球上做受迫振动的共振曲线，则该单摆摆长约为0.5m

C．若两单摆分别在月球上和地球上做受迫振动，则图线I一定是在月球上的单摆的共振曲线

D．若两单摆是在地球上同一地点做受迫振动，则两单摆摆长之比h：hH=25：4

二、填空题（共4题）

16．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，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，达到稳定时_____摆的振幅最大，图乙是a摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则a摆的摆长为__________

17．如图甲所示，竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录纸．当振子上下自由振动时，振动频率为10Hz．现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，并以水平向左的速度v=5m/s匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测得的数据如图乙所示，则弹簧振子振动的振幅为_____ ，频率为_______ ，若将匀速转动把手的周期改为0．1s，则弹簧振子的振幅将_________（填“变大”、“变小”、“不变”）

18．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s。在时，振子的运动速度为____，该振子在固有频率为的周期性驱动力的作用下做受迫振动时振幅最大，则为______。

19．甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速的实验”，回来后共同绘制了T2－L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是___________

A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定

B．由图甲分析可知A图象所对应的实验地点重力加速度较大

C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度

D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8cm

E如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线的峰值将向左移动

三、综合题（共4题）

20．如图为一单摆的共振曲线，则（g＝9.8m/s2）：

（1）该单摆的摆长约为多少？

（2）共振时单摆的振幅多大？

（3）共振时摆球的最大加速度的大小为多少？

（4）若单摆的摆长变短，共振曲线的峰将怎样移动．

21．在生活中，哪些地方需要利用共振？哪些地方需要防止共振？

22．火车车厢是装在减震弹簧上的，它们的固有周期是。假如铁轨每经过便有一个小的空隙，车轮通过空隙便受到一次冲击而使车厢振动。那么，火车匀速运动的速度多大时，车厢振动得最厉害？

23．如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的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，球将做阻尼振动．现使圆盘以不同的频率振动，测得共振曲线如右图．（为方便计算 ， ）

（1）当圆盘以0.4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？

（2）若一个单摆的摆动周期与球做阻尼振动的周期相同，该单摆的摆长为多少？（结果保留三位有效数字）

参考答案

1．B

2．C

3．D

4．C

5．D

6．C

7．C

8．C

9．B

10．B

11．B

12．C

13．B

14．A

15．D

16．c       

17．5cm    5Hz    变大   

18．0    1.25   

19．ACE

20．（1）该单摆的摆长约为1m，（2）共振时单摆的振幅为8cm，（3）共振时摆球的最大加速度为0.8m/s2，（4）若单摆的摆长变短，共振曲线的峰将右移．

21．

当物体受到周期性驱动力作用时，如果驱动力的频率等于物体的固有频率，此时物体发生共振现象，振幅最大，能量最大。生活中应用共振的是：1、秋千越荡越高， 2、喇叭常放在音箱内；生活中防止共振的是：1、 火车过桥时减速， 2建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别。

22．

23．（1）2.5Hz；（2）2.78m