高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册5 阻尼振动 受迫振动优秀巩固练习

课时把关练

第5节  阻尼振动 受迫振动

1．—单摆做阻尼振动,则在振动过程中（   ）

A.振幅越来越小,周期也越来越小

B.振幅越来越小,周期不变

C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变

D.振动过程中,机械能不守恒,频率减小

2. 如图所示是单摆做阻尼振动的位移—时间图线，下列说法中正确的是(　　)

A.摆球在P与N时刻的势能相等

B.摆球在P与N时刻的动能相等

C.摆球在P与N时刻的机械能相等

D.摆球在P时刻的机械能小于在N时刻的机械能

3. A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为3f 的策动力作用下做受迫振动，则              （　　）

A.振子A的振幅较大，振动频率为f

B.振子B的振幅较大，振动频率为3f

C.振子A的振幅较大，振动频率为3f

D.振子B的振幅较大，振动频率为4f

4.[多选] 正在运转的机器，当其飞轮以角速度ω0匀速转动时，机器的振动并不强烈；切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动；此后，飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱。在机器停下来之后，若重新启动机器使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0，在这一过程中              （　　）

A.机器不一定会发生强烈振动

B.机器一定会发生强烈振动

C.若机器发生强烈振动，则当时飞轮角速度为ω0

D.若机器发生强烈振动，则当时飞轮角速度肯定小于ω0

5.[多选]在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是(　　)

A.改变机翼的固有频率

B.防止共振现象的产生

C.使机翼更加牢固

D.加大飞机的惯性

6. [多选]一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A.假如让振子自由振动，它的频率为f2

B.驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态

C.驱动力的频率为f3时，振子的振动频率为f3

D.振子做自由振动时，频率可能为f1、f2和f3

7.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．60 Hz＜f固＜70 Hz

C．50 Hz＜f固≤60 Hz   D．以上三个都不对

8. 如图所示的四个单摆固定在同一根绳子上，绳子两端固定，四个摆长LA==LC=2LD。当单摆A做简谐运动后，其他三个单摆中振幅最大的是单摆　　　　。若单摆A的周期为T，则其他三个单摆的周期TB=　　　　，TC =　　　　，TD=　　　　。

9.如图所示，把一个筛子用弹簧支起来，筛子上有一个电动偏心轮，它每转一周，会给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛。筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15 s。在某电压下，电动偏心轮的转速是36 r/min。已知增大电压可使偏心轮的转速提高，增加筛子质量可使筛子的固有周期增大。要使筛子的振幅增大，可采用哪些方法？请说明理由。

10.如图所示是一个单摆的共振曲线。

（1）试估计此单摆的摆长。（g取10 m/s2）

（2）若摆长增大，共振曲线的峰将怎样移动？

11.如图甲所示，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，测得共振曲线如图乙所示．(9.86 m/s2，π＝3.14 )

图10

(1)当圆盘以0.4 s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小球做阻尼振动的周期相同，该单摆的摆长约为多少？(结果保留三位有效数字)

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第5节 阻尼振动 受迫振动

参考答案

1.B  2.A  3.B  4.BD  5.AB  6.ABC  7.C

8.C　T　T　T

解析：单摆A做简谐运动后，其他三个单摆做受迫振动，其中单摆C的摆长与单摆A的摆长相同，周期相同，即单摆C将发生共振，振幅最大；因受迫振动的频率等于驱动力的频率，与本身的固有频率无关，则单摆B、C、D做受迫振动的周期都等于单摆A的周期。

9. 解：由题意知，筛子的固有频率f固==≈0.67 Hz，

某电压下，电动偏心轮的转速是36 r/min，即f==0.6 Hz，小于固有频率。

可以提高电压使驱动力频率增大，也可增大筛子的质量，使筛子的固有频率减小

10. 解：（1）由图像可以看出，单摆的固有频率为0.4 Hz，即固有周期T=2.5 s，由单摆周期公式T=得L=，解得L≈1.58 m。

（2）摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动。

11. 解：　(1)小球振动达到稳定时周期为0.4 s，频率为2.5 Hz.

(2)由题图乙可以看出小球做阻尼振动的固有频率为0.3 Hz，则单摆的固有频率为0.3 Hz，周期为 s，由单摆的周期公式T＝2π，解得l＝＝× m≈2.78 m.