高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第五节 受迫振动 共振同步练习题

2.5受迫振动 共振同步练习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）

1．两个弹簧振子，甲的固有频率为，乙的固有频率为，若它们均在频率为的驱动力作用下做受迫振动，则（　　）

A．甲的振幅较大，振动频率是

B．乙的振幅较大，振动频率是

C．甲的振幅较大，振动频率是

D．乙的振幅较大，振动频率是

2．下列说法正确的是（     ）

A．弹簧振子做受迫振动时，振动频率大小与弹簧振子的固有频率有关

B．当狭缝宽度大于波长时，不会发生衍射现象

C．做简谐振动的物体，加速度随时间的变化规律符合正余弦函数变化规律

D．光的折射现象中，增大入射角，折射角一定增大，入射角与折射角成正比

3．如图所示为CCTV10“我爱发明”节目中介绍的松果采摘机，松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。下列说法正确是（　　）

A．工作中，树干的振动频率小于采摘振动头的振动频率

B．采摘振动头振动频率越高，采摘落果的效果一定越好

C．采摘振动头振动频率减小，树干的振动幅度可能增大

D．若采摘振动头停止振动，树干的振动频率会逐渐减小

4．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

5．下列关于机械振动的说法正确的是

A．受迫振动稳定后，其振动的周期总等于系统的固有周期

B．阻尼振动振幅逐渐减小，同时周期也逐渐减小

C．当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大

D．为避免共振现象发生时，应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率

6．如图所示，弹簧下端悬挂一个钢球，上端固定，它们组成一个振动系统。初始时系统处于静止状态，现用手把钢球向上托起一段距离L，然后由静止释放，钢球便上下做简谐振动，则（　　）

A．因振动系统机械能守恒，故弹簧处于原长时，钢球动能最大

B．钢球在最高点的加速度可能小于g

C．对钢球施加一周期性的外力，钢球振幅一定越来越大

D．钢球位于最高点时弹簧对钢球的弹力方向一定向下

7．长度不同的钢片具有不同的固有频率。把一些长度不同的钢片安装在同一个支架上，可以制作转速计。把这样的转速计与开动着的机器紧密接触，机器的振动引起转速计的轻微振动，此时各个钢片的振幅与它们的固有频率之间的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．固有频率为的钢片是最长的

B．此时机器转动的角速度是

C．此时所有钢片的振动频率均为

D．若机器做阻尼振动，图线的峰值将向左移动

8．下列说法错误的是(　　)

A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关

B．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关

C．某物体发生共振时的频率等于其固有频率

D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动

9．下表记录了某受迫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．60Hz<f固<70Hz

C．50Hz<f固<70Hz

D．以上三个答案都不对

10．如图所示当振动起来后，通过绷紧水平绳迫使、振动起来，说法正确的是（       ）

A．、、三个单摆的周期均不相同

B．只有、两个单摆周期相同

C．、、三个单摆的振幅相同

D．的振幅比的振幅小

11．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下列说法中正确的是（　　）

A．A球、B球、C球的振动周期相等

B．只有A球、C球振动周期相等

C．C球和B球的振幅相等

D．C球的振幅比B球小

12．科技馆内有共振秋千：观众坐上秋千，双脚离地，前后摆动，会发现对面的球摆也在跟着大幅度摆动。关于这个现象，以下说法不正确的是（　　）

A．如果改变对面球的质量，会使球摆动幅度变小

B．秋千系统的重心高度与对面球摆的重心高度大致相同

C．如果对秋千施加一个周期性的驱动力，摆球的振动周期与该驱动力周期相同

D．若把共振秋千移到太空舱中则无法实现共振现象

13．下列相关说法中，正确的是（　　）

A．只要是波，都能发生衍射、干涉和偏振现象

B．火车过桥要慢开，目的是使驱动力的频率远大于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁

C．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波

D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的

14．如图所示，在张紧的绳子上挂了、、、四个单摆，四个单摆的摆长的关系为，先让摆摆动起来．(摆角不超过)，则下列说法正确的是(       )

A．摆发生振动，其余摆均不动

B．、、三摆均以相同频率振动

C．、、三摆均以相同振幅振动

D．以上说法，均不正确

15．把n根相同的弦一端固定，另一端系着不同质量的小物体，让其自然下垂，使弦绷紧，组成如图（c）那样的装置，拨动弦       AB的中心，使其振动，进行实验，研究振动频率f随小物体m及AB弦的长度做怎样的变化。方法是：只让m或只让L变化，测定振动频率f，得到如图（a）（b）所示的两个图象。根据上面的两个实验，则频率f为（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共3题）

16．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆球，当摆球a振动的时候，通过绳给其他各摆球施加驱动力，使其余各摆球也振动起来，则：

①振动一段时间后，b、c、d各摆球中，振幅最大的是______；（选填“b”、“c”或“d”）

②b摆球的振动周期________d摆球的振动周期（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

③图乙是a摆的振动图像，t0为已知量，重力加速度为g，则a的摆长为________。（假设摆角很小）

17．蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动。当丝网的振动频率为f=200Hz左右时，网的振幅最大，对于落在网上的昆虫，当翅膀振动的频率为____________Hz左右时，蜘蛛便能立即捕到它。

18．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）

19．在列队通过桥梁时，为什么不能齐步走？

20．秒摆摆球质量为0.2 kg，它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4 cm，当它完成10次全振动回到最大位移处时，因有阻尼作用，距最低点的高度变为0.3 cm。如果每振动10次补充一次能量，使摆球回到原高度，那么1 min内总共应补给多少能量？（g取9.8 m/s2）

21．如图是一个单摆的共振曲线。

（1）试估计此单摆的摆长。

（2）若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将怎样变化？

22．如图所示，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。

（1）开始时不转动摇把，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在10 s内完成20次振动，不考虑阻力，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑阻力，振子做什么振动？

（2）在振子正常振动过程中，以转速4 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期是多少？

参考答案：

1．D

2．C

3．C

4．D

5．C

6．B

7．C

8．D

9．C

10．D

11．A

12．A

13．D

14．B

15．B

16．     c     等于    

17．200

18．ACE

19．

当列队通过桥梁齐步走时，对桥梁产生周期性驱动力，为了避免桥梁受到周期性驱动力而发生共振现象，损坏桥梁，当列队通过桥梁时，不能齐步走而要便步走。

20．5.88×10-3 J

21．(1)2.78m；(2) 共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将向左移动。

22．（1）简谐运动，0.5 s，2 Hz，阻尼振动；（2）受迫振动，0.25 s