物理人教版选择性必修第一册第6节 受迫振动共振优质作业

【精品】第6节受迫振动共振优质练习一．单项选择1．如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，下列说法正确的是（）A．阻尼振动是一种受迫振动B．摆球在P与N时刻的势能相等C．摆球在P与N时刻的动能相等D．摆球在P与N时刻的机械能相等2．2021年5月18日中午35.8米高的深圳赛格大厦发生晃动。排除地震．台风等因素的影响，专家推测可能发生了偶然性共振现象。为减小晃动幅度，你认为以下措施最具操作性的是（）A．降低大厦高度增加稳定性B．减小大厦质量改变固有频率C．消除周边振源改变驱动力来源D．安装阻尼振动装置减小振动幅度3．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8Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9Hz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8HzB．甲的振幅较大，且振动频率为9HzC．乙的振幅较大，且振动频率为9HzD．乙的振幅较大，且振动频率为72Hz4．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为。现匀速转动摇把，转速为。则（）

A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．当转速增大时，弹簧振子的振幅不变5．钢琴的“中央C”即为C调do，频率约为261.2Hz，则它发出的声波（）A．一边做仰卧起坐一边听，由于多普勒效应，音调会有变化B．隔着门缝听，声音会变小，这是由于偏振现象造成的C．与北京交通台103.9MHz相比，中央C频率低．波长长D．假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦，由于构造不同，它们无法发生共振6．如图所示是一个单摆做受迫振动时振幅A与驱动力的频率f关系的共振曲线，下列说法正确的是（）A.该单摆摆长约为6cmB.发生共振时单摆的周期为1sC.单摆实际摆动的频率可能大于驱动力的频率D.若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动7．如图所示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.此单摆的摆长约为2mB.此单摆的固有周期为0.5sC.若摆长增大，共振曲线的“峰”将向左移动D.若将该单摆运到月球上，共振曲线的“峰”将向右移动8．下列有关叙述正确的是（）A.第五代移动通信系统（5G）采用电磁波承载信息，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的B.狭义相对论的时间效应，可通过卫星上的时钟与地面上的时钟对比进行验证，高速运行的卫星上的人会认为地球上的时钟变快C.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法应用的是共振原理9．如图所示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.此单摆的摆长约为2mB.此单摆的固有周期为0.5sC.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10．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球垂直纸面振动的时候，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．b摆的摆角最大 B．c摆的周期最小C．d摆的频率最小 D．b．c．d的摆角相同11．如图所示，在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。开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz，然后以60r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为（）A．0.25s B．0.5s C．1s D．2s12．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500Hz将这只酒杯放在两只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500Hz13．有一根张紧的水平绳上挂有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，达到稳定时（）A.周期关系为Tc＞Td＞Ta＞TeB.频率关系为fc=fd=fa=feC.振幅关系为Ac=Ad=Aa=AbD.四个摆中，c的振幅最大14．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（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，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目的主要是（）A.加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡C.使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率15．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

参考答案与试题解析1．【答案】B【解析】A．阻尼振动不是一种受迫振动，故A错误；BCD．摆球在P与N时刻位移相等即单摆所处高度相同，则重力势能相同，由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，故N时刻的机械能小于P时刻的机械能，而两点重力势能相等，则N时刻的动能小于P时刻的动能，故B正确CD错误。故选B。2．【答案】C【解析】当两个物体的振动频率相等时，一个物体振动，另一个物体发生共振现象；故当物体的固有频率和振源接近，会以较大的振幅做振动，从而形成共振。降低大厦高度增加稳定性．减小大厦质量改变固有频率．安装阻尼振动装置减小振动幅度都可以通过改变大厦的固有频率从而防止共振现象的发生，但是不便操作；消除周边振源改变驱动力来源则比较具有操作性，故C正确，ABD错误。故选C。3．【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，甲乙两个弹簧振子都做受迫振动，它们振动的频率都等于驱动力的频率9Hz，由于甲的频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大。故选B4．【答案】B【解析】AB．摇把的转速为它的周期转动摇把时，弹簧振子做受迫振动；振子做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25s，频率为4Hz，故A错误，B正确；CD．当驱动力的周期等于弹簧振作的固有周期时，弹簧振子发生共振，振幅最大；振子的固有频率为2Hz，当转速增大时，驱动力频率增大，与弹簧振子固有频率相差越大，振子的振幅越小；当转速减小时，驱动力频率减小，与弹簧振子固有频率相差越小，振子的振幅越大，故CD错误。故选B。5．【答案】C【解析】A．由于波源与观察者间的位置没有发生变化，故频率不变，音调不变，故A错误；B．隔着门缝听，声音会变小，这是由于衍射现象造成的，故B错误；C．由题可知“中央C”的频率为261.2Hz小于北京交通台的103.9MHz，故中央C频率低．波长长，故C正确；D．若古筝也有一根调到C调do的弦，则两者频率相同，可以发生共振，故D错误。故选C。6．【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．有图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期2s，由公式可得故AB错误；C．在受迫振动中受迫振动的周期与驱动力的周期相同，故频率也相同，所以单摆实际摆动的频率不可能大于驱动力的频率，故C错误；D．由单摆周期公式可知，若增大摆长，则单摆周期增加，故固有频率减小，共振曲线的“峰”将向左移动，故D正确。故选D。7．【答案】C【解析】【详解】AB．由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等为0.5Hz，由频率和周期的关系式则周期为2s，由公式可得摆长故AB错误；C．若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，共振曲线的“峰”将向左移动，故C正确；D．若将该单摆运到月球上，g值变小，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，所以共振曲线的“峰”将向左移动，故D错误；故选C。8．【答案】C【解析】【分析】【详解】A．第五代移动通信系统（5G）采用电磁波承载信息，该电磁波信号的磁感应强度随时间是非均匀变化的，所以A错误；B．狭义相对论的时间效应，可通过卫星上的时钟与地面上的时钟对比进行验证，高速运行的卫星上的人会认为地球上的时钟变慢，所以B错误；C．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关，所以C正确；D．向人体内发射频率已知超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法应用的是多普勒效应原理，所以D错误；故选C。9．【答案】D【解析】【分析】【详解】B．由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等0.5Hz，由频率和周期的关系式则周期为2s，故B错误；A．由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s，由公式可得故A错误；C．若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，故C错误；D．若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动，故D正确；故选D。10．【答案】A【解析】AD．由摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，b．c．d的振动为受迫振动，在受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于摆的固有频率与摆的相同，故摆发生共振，摆角最大，故A正确，D错误；BC．由摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟摆相同，频率也相等，故BC错误。故选A。11．【答案】C【解析】弹簧振子受摇把的作用而振动，做受迫振动，所以其振动的周期等于驱动力的周期，摇把的转速为n=60r/min=1r/s则摇把的周期为T=1s所以C正确；ABD错误；故选C。12．【答案】D【解析】【分析】【详解】用声波将酒杯击碎，利用的是共振现象，而物体发生共振现象的条件为驱动力频率与物体固有频率相同；人用手指轻弹酒杯测得声音频率为500Hz，此频率就是酒杯的固有频率，所以操作人员应该将声波发生器的频率调到500Hz，才能击碎酒杯。故选D。13．【答案】B【解析】【详解】b摆垂直纸面向里拉开一微小角度后释放，使得其它四个单摆都做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以4个单摆的频率相等，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即共振，根据知，d摆的摆长与b摆摆长相等，则驱动力的周期等于b摆的固有周期，d摆发生共振，振幅最大，故B正确，ACD错误．点睛：本题考查受迫振动的周期和共振现象，自由振动与受迫振动是从振动形成的原因来区分的．14．【答案】D【解