2020-2021学年6 受迫振动 共振精练

这是一份2020-2021学年6 受迫振动 共振精练，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2.6受迫振动 共振提升优化（含解析）一、单选题1.如图所示是物体受迫振动的共振曲线，该共振曲线表示了物体（   ）  A. 在不同时刻的振幅                                              B. 在不同时刻的位移C. 在不同频率的驱动力下的振幅                             D. 在不同频率的驱动力下的位移2.如图所示，装置中弹簧振子的固有周期为0.2s。匀速转动把手，使弹簧振子受到周期性的外力，下列说法正确的是（   ）  A. 把手转速为2r/s时，振子振动的频率为5Hz  B. 把手转速为5r/s时，可使振子振动的振幅最大  C. 当把手转速从5r/s开始逐渐减小时，振子振动的振幅逐渐增大  D. 当把手转速从5r/s开始逐渐增大时，振子振动的振幅逐渐增大  3.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让c摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（     ）  A. 各摆摆动的周期均与c摆相同       B. a 摆摆动周期最短       C. b摆摆动周期最长       D. b摆振幅最大4.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则（    ）  A. 此单摆的固有周期约为1s                                    B. 此单摆的摆长约为1mC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大                      D. 若摆长增大，共振曲线的峰将右移5.A、B 两个弹簧振子，A的固有频率为2f，B的固有频率为6f，若它们都在频率为5f的驱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2f                       B. 振子B的振幅较大，振动频率为6fC. 振子A的振幅较大，振动频率为5f                       D. 振子B的振幅较大，振动频率为5f6.下列说法正确的是（　　）            A. 做简谐振动的物体每次经过相同的位置，速度都相同         B. 做受迫振动的物体，振幅总是随驱动力的频率增大而减小C. 单摆的周期与摆长L、重力加速度g、摆球质量m有关         D. 弹簧振子完成一次全振动的时间为一个周期7.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8.部队过桥时不适合齐步走，这是为了（   ）A. 减小对桥的压力            B. 使桥受力均匀            C. 使桥的振动频率减小            D. 避免桥发生共振9.在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯,可以听到清脆的声音,测得这声音的频率为500 Hz。将这只酒杯放在两个大功率的声波发生器之间,操作人员通过调整其发出的声波,就能使酒杯碎掉(如图所示)。下列说法中正确  的是(　　)​A. 操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B. 操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C. 操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D. 操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz10.下列各种振动中，不是受迫振动的是(　　)A. 敲击后的锣面的振动                                           B. 缝纫机针的振9动C. 人挑担子时，担子上下振动                                D. 蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动11.单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小，这是因为(　　)A. 能量正在逐渐消灭                                              B. 动能正在转化为势能C. 机械能守恒                                                         D. 总能量守恒 ，减少的机械能转化为内能12.脱水机把衣服脱水完后切断电源，电动机还要转一会儿才  能停下来，在这一过程中，发现脱水机在某一时刻振动得很剧烈，然后又慢慢振动直至停止运转，其中  振动很剧烈的原因是(　　）A. 脱水机没有放平稳                                                                        B. 电动机在这一时刻转快了C. 电动机在这一时刻的转动频率跟脱水机的固有频率相近或相等     D. 是脱水机出现了故障13.如图，两个弹簧振子悬挂在同一支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz,乙弹簧振子的固有频率为7 Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时,则两个弹簧振子的振动情况是（   ）A. 甲的振幅较大,且振动频率为8 Hz                        B. 甲的振幅较大,且振动频率为9 HzC. 乙的振幅较大,且振动频率为9 Hz                        D. 乙的振幅较大,且振动频率为7 Hz14.曾因高速运行时刹不住车而引发的“丰田安全危机”风暴席卷全球，有资料分析认为这是由于当发动机达到一定转速时，其振动的频率和车身上一些零部件的固有频率接近，使得这些零部件就跟着振动起来，当振幅达到一定时候就出现“卡壳”现象。有同学通过查阅资料又发现丰田召回后的某一维修方案，就是在加速脚踏板上加一个“小铁片”。试分析该铁片的主要作用是（）A. 通过增加质量使整车惯性增大                             B. 通过增加质量使得汽车脚踏板不发生振动C. 通过增加质量改变汽车脚踏板的固有频率           D. 通过增加质量改变汽车发动机的固有频率15.物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，固有频率为f1  ， 驱动力的频率为f2  ， 物体做受迫振动的频率为f，则（    ）A. f = f1                                   B. f = f2                                   C. f＞f1                                   D. f＜f216.某弹簧振子在两种不同驱动力作用下做受迫振动，达到稳定时的振动图象如图甲中的曲线Ⅰ和曲线Ⅱ所示。乙图为该弹簧振子的共振曲线，图中a、b、c为共振曲线上的三点，则（   ）  A. 若c状态所对应的振动图象是曲线Ⅰ，则曲线Ⅱ对应的状态可能是乙图中的b点   B. 若c状态所对应的振动图象是曲线Ⅰ，则曲线Ⅱ对应的状态可能是乙图中的a点   C. 若b状态所对应的振动图象是曲线Ⅰ，则曲线Ⅱ对应的状态可能是乙图中的c点   D. 若b状态所对应的振动图象是曲线Ⅱ，则曲线Ⅰ对应的状态可能是乙图中的a点  二、填空题17.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处(如图所示)，树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50 g的砝码换成500 g的砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次。你估计鸟的质量最接近________ g。18.铁轨上每根钢轨长12 m，若支持车厢的弹簧  固有周期为0.6  s，  那么列车以________m/s速度行驶时，车厢振动最厉害。19.在飞机的发展中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)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．在飞机机翼前缘装置配重杆的目的主要是________。三、综合题20.如图所示是一个单摆的共振曲线。（1）试估算此单摆的摆长。(g取10m/s2)（2）共振时单摆的振幅为多大?（3）若摆长增大,共振曲线的峰值将怎样移动?
答案解析一、单选题1.【答案】 C   【解析】当物体受到的驱动力频率与物体的固有频率相等，振动物体产生共振现象。由共振曲线可知：横坐标表示驱动力的频率，纵坐标表示物体在不同频率的驱动力作用下的振幅。C符合题意。 故答案为：C。2.【答案】 B   【解析】A．把手转速为2r/s时，因为转动频率为2Hz，则振子振动的频率为2Hz，A不符合题意； B．把手转速为5r/s时，因为转动周期为0.2s，等于振子的固有周期，则振子产生共振，即可使振子振动的振幅最大，B符合题意；CD．把手转速为5r/s时振子产生共振，振幅最大，则当把手转速从5r/s开始逐渐减小或者把手转速从5r/s开始逐渐增大时，振子振动的振幅均会逐渐减小，CD不符合题意。故答案为：B。3.【答案】 A   【解析】ABC． c摆摆动起来后，通过水平绳子对a、b、d三个摆施加周期性的驱动力，使a、b、d三摆做受迫振动，A、b、d三摆周期相同，A符合题意，BC不符合题意； D． 因为a摆的摆长等于c摆的摆长，所以a摆的固有频率等于受迫振动的频率，所以a摆发生共振，振幅最大，D不符合题意。故答案为：A。4.【答案】 B   【解析】单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s。A不符合题意；单摆的周期为2s由公式 求得L≈1m B符合题意；根据 知摆长增大周期增大，所以频率会变小，C不符合题意；频率变小则共振曲线的峰将向左移动，D不符合题意； 故答案为：B5.【答案】 D   【解析】受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大．A、B两个单摆都做受迫振动，频率为5f，B摆固有频率接近5f，则B的振幅较大，所以D符合题意，ABC不符合题意． 故答案为：D．6.【答案】 D   【解析】解：A、简谐振动物体运动方向可能指向平衡位置，有可能背离平衡位置，所以物体每次经过相同的位置，速度方向不一定相同，A不符合题意；B、简谐振动物体当策动力的频率等于物体的固有频率，即f=f0时，系统达到共振，振幅最大．B不符合题意；C、根据：T= 可知单摆的周期与摆长L、重力加速度g有关、与摆球质量m无关，C不符合题意；D、根据振动的周期的定义可知，弹簧振子完成一次全振动的时间为一个周期．D符合题意．故答案为：D7.【答案】 B   【解析】解：A、挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当人迈步的频率等于扁担与水桶振动的固有频率时，发生共振，结果水桶中的水溢出．挑水时为了防止从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频．故A正确；B、停在海面的小船上下振动，是受迫振动，但不一定是发生共振，故B不正确；C、部队要便步通过桥梁，是为了防止出现一致的策动力，避免桥发生共振．故C正确；D、较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振，故D正确．本题选择不正确的，故选：B8.【答案】 D   【解析】解：部队经过桥梁时，规定不许齐步走，主要原因是避免使桥发生共振，故A、B、C错误，D正确，故选：D9.【答案】 D   【解析】驱动力的周期与固有周期相等,形成共振,共振时振幅最大,操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz,就能使酒杯碎掉。10.【答案】 A   【解析】A选项中锣面的振动是阻尼振动，而B、C、D选项中物体的振动是在驱动力作用下的振动，是受迫振动，A选项符合要求11.【答案】 D   【解析】能量不能被消灭，只能发生转化或转移，故A错 误．单摆在运动中由于受到空气阻力，要克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，转化为内能，由能量守恒定律可知，总能量是守恒的，故B、C错误，D正确12.【答案】 C   【解析】由于电动机的转动，使脱水机做受迫振动．而电动机转动的频率是逐渐变化的，当它的频率接近或等于脱水机的固有频率时，发生共振现象，C正确。13.【答案】 B   【解析】支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙振动的频率等于9Hz，甲的频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大．故选B14.【答案】 C   【解析】根据题意，本题的信息为：共振。加速踏板上装一小铁片，使得固有频率发生改变，所以避免了共振现象的发生，所以答案为C。15.【答案】 B   【解析】物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，则受迫振动的频率为f=f2  ， B正确。16.【答案】 B   【解析】AB．受迫振动的频率与驱动力频率相同；当物体做受迫振动时，驱动力的频率与振子系统的固有频率越接进，振幅越大。图甲可知曲线Ⅰ振幅大，周期短，频率大，所以若c状态所对应的振动图象是曲线Ⅰ，则曲线Ⅱ对应的状态可能是乙图中的a点，B符合题意，A不符合题意； C．若b状态所对应的振动图象是曲线Ⅰ，则状态c的振幅应大于状态Ⅰ，所以曲线Ⅱ对应的状态不可能是乙图中的c点，C不符合题意；D．若b状态所对应的振动图象是曲线Ⅱ，则曲线Ⅰ对应的状态频率要大于b的频率，不可能是乙图中的a点，D不符合题意。故答案为：B。二、填空题17.【答案】 200   【解析】振动系统的频率是由振动系统的自身来决定的。鸟与树枝组成的系统频率 。 砝码与树枝组成的系统频率 。 砝码与树枝组成的系统频率为 ，而 ，故鸟的质量应在 与 之间。【分析】认真分析题目提供信息，找到规律是解题的关键，根据题目可得出“相同时间的振动次数随振动物体的质量增大而减小”的规律。18.【答案】 20   【解析】对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时发生共振现象，所以列车的速度 时，车厢振动最厉害【分析】当物体受到的驱动力频率与物体的固有频率相等，振动物体产生共振现象。19.【答案】 改变机翼振动的固有频率   【解析】飞机抖动的厉害是因为发生了共振现象，想要解决这一问题需要使系统的固有频率与驱动力的频率差别增大，在飞机机翼前缘处装置一个配重杆，改变的是机翼的固有频率。【分析】飞机上天后，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振，解决的方法就是使驱动力的频率远离飞机的固有频率。三、综合题20.【答案】 （1）由题图知单摆固有周期 ,由 ,得摆长 。 （2）由图像知,振幅为 。 （3）摆长变长,固有周期增大,固有频率减小,故图像左移。【解析】【分析】（1）由共振曲线得到单摆的固有频率，求解出周期，根据单摆周期公式求解摆长；（2）由图象得到共振时单摆振幅。