高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 受迫振动 共振作业ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 受迫振动 共振作业ppt课件，共22页。
1.自由摆动的秋千,摆动的振幅越来越小,下列说法正确的是(　　)A.机械能守恒B.能量正在消失C.总能量守恒,机械能减小D.只有动能和势能的相互转化
解析 可以把自由摆动的秋千看作做阻尼振动的模型。振动系统中的能量转化不只是系统内部动能和势能的相互转化,振动系统是一个开放系统,与外界时刻进行着能量交换,但总能量守恒。系统由于受到阻力,消耗系统机械能,从而使振动的机械能不断减小。
2.(多选)研究单摆受迫振动规律时得到如图所示的共振曲线,下列说法正确的是(　　)A.其纵坐标为位移B.其横坐标为固有频率C.单摆的固有周期为2 sD.图像的峰值表示单摆共振时的振幅
解析 共振曲线的纵坐标表示受迫振动的振幅,横坐标表示驱动力的频率,峰值表示驱动力频率等于固有频率时,发生共振的振幅。根据图像可知固有频率为0.5 Hz,故单摆的固有周期为2 s。
3.A、B两个单摆,A摆的固有频率为4f,B摆的固有频率为f,若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动,则两单摆比较(　　)A.A摆振幅较大,振动频率为fB.B摆振幅较大,振动频率为4fC.A摆振幅较大,振动频率为5fD.B摆振幅较大,振动频率为5f
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,振幅最大,故A、B两个单摆都做受迫振动,频率为5f,A摆的固有频率接近驱动力的频率,则A摆的振幅较大,C正确。
4.如图所示,把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9 Hz,乙弹簧振子的固有频率为72 Hz。当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时,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18 HzB.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 HzD.乙的振幅较大,且振动频率为72 Hz
解析 根据受迫振动发生共振的条件可知,甲弹簧振子的振幅较大,因为甲弹簧振子的固有频率等于驱动力的频率,做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率,所以选项B正确。
5.(2023江苏南通高二期中)公路上的减速带用于降低车速。若一辆汽车的固有频率为10 Hz,驶过某路面上的一排减速带,相邻减速带的间距为2 m,则(　　)
A.汽车颠簸的频率始终为10 HzB.汽车速度越大,颠簸得越厉害C.汽车速度越大,固有频率越大D.当汽车以20 m/s的速度行驶时颠簸得最厉害
6.(多选)用两根完全一样的弹簧和一根细线将甲、乙两滑块连在光滑的水平面上,线上有张力,甲的质量大于乙的质量,如图所示。当线突然断开后,两滑块都开始做简谐运动,在运动过程中(　　)A.甲的振幅一定等于乙的振幅B.甲的振幅一定小于乙的振幅C.甲的最大速度一定大于乙的最大速度D.甲的最大速度一定小于乙的最大速度
解析 两根弹簧完全相同,线未剪断时两弹簧所受拉力大小相等,伸长量相同,所以剪断线以后,甲、乙振幅相同,故选项A正确,选项B错误;又由于线未剪断时弹簧的弹性势能相同,所以甲、乙通过平衡位置时的动能相同,质量大的速度小,故选项C错误,选项D正确。
7.如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,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由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示。圆盘匀速转动时,小球做受迫振动。下列说法正确的是(　　)
A.小球振动的固有频率是4 HzB.小球做受迫振动时周期一定是4 sC.圆盘转动周期在4 s附近时,小球振幅显著增大D.圆盘转动周期在4 s附近时,小球振幅显著减小
解析 小球振动的固有周期T=4 s,则其固有频率为 =0.25 Hz,A错误;小球做受迫振动时周期等于驱动力的周期,即等于圆盘转动周期,不一定等于固有周期4 s,B错误;圆盘转动周期在4 s附近时,驱动力周期等于振动系统的固有周期,小球产生共振现象,振幅显著增大,C正确,D错误。
8.把一个筛子用四根弹簧支起来,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,如图所示。不开电动机让这个筛子自由振动时,完成20次全振动用15 s,在某电压下,电动偏心轮的转速是50 r/min。已知增大电动偏心轮电压可使其转速提高,而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大,以下做法可行的是(　　)①降低输入电压　②升高输入电压　③增加筛子质量④减小筛子质量A.①③B.①④C.②③D.②④
9.(2023山东滨州高二期中)如图是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100 Hz、90 Hz、80 Hz、70 Hz的四个钢片a、b、c、d,将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅很大,其余钢片振幅很小,则(　　)A.钢片a的振动频率约为100 HzB.钢片b受到的驱动力最大C.钢片c的振幅最小D.电动机的转速约为90 r/s
解析 驱动力的频率越接近钢片的固有频率,钢片的振幅越大,b钢片振幅很大,则驱动力的频率接近其固有频率,约为90 Hz,四个钢片a、b、c、d都是受迫振动,频率都等于驱动力的频率,约为90 Hz,且驱动力都一样大,故A、B错误;驱动力的频率与钢片的固有频率相差越大,振幅越小,所以钢片d的振幅最小,故C错误;电动机的频率即为驱动力的频率,电动机的频率和转速相同,所以电动机的转速为90 r/s,故D正确。
10.(多选)如图甲所示,竖直圆盘转动时,可带动固定在圆盘上的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,共同组成一个振动系统。当圆盘静止时,小球可稳定振动。现使圆盘以4 s的周期匀速转动,经过一段时间后,小球振动达到稳定。改变圆盘匀速转动的周期,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图乙所示,则(　　)
A.此振动系统的固有频率约为0.25 HzB.此振动系统的固有频率约为3 HzC.若圆盘匀速转动的周期增大,系统振动的固有频率不变D.若圆盘匀速转动的周期增大,共振曲线的峰将向右移动
解析 由共振曲线可得,此振动系统的固有频率约为3 Hz,A错误,B正确。共振曲线的峰值对应振子的固有频率,它是由振动系统本身的性质决定的,与驱动力的频率无关,共振曲线的峰不因驱动力周期的变化而改变,C正确,D错误。
11.如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线,则下列说法正确的是(　　)
A.两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ=2∶5B.若两个受迫振动在地球上同一地点进行,则两个摆长之比为lⅠ∶lⅡ=4∶25C.图线Ⅱ若是在地面上完成的,则该摆摆长约为1 m
D.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相等,则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线
12.(多选)有一根绷紧的水平绳上挂有5个双线摆,其中b摆摆球质量最大,另4个摆球质量相等,摆长关系为Lc>Lb=Ld>La>Le,如图所示。现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度,放手后让其振动,经过一段时间,其余各摆均振动起来,则达到稳定时(　　)A.周期关系为Tc>Td>Ta>TeB.频率关系为fc=fd=fa=feC.摆幅关系为Ac=Ad=Aa=AeD.四个摆中,d的振幅最大,且Ae