2.5阻尼振动 受迫振动 同步练习（word版含答案）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页2.5阻尼振动受迫振动同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第一册一、选择题（共15题）1．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，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，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是88r/min。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（）A．降低输入电压同时减小筛子质量B．降低输入电压同时增加筛子质量C．增大输入电压同时减小筛子质量D．增大输入电压同时增加筛子质量2．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3．轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”的固有频率是2Hz，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图。已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（）A．当该轿车通过减速带时，车身上下振动的频率均为2Hz，与车速无关B．该轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈C．当该轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈D．不同车辆以相同速度通过减速带时，车身上下颠簸的剧烈程度相同4．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等。先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则在振动稳定后（）A．其它各摆摆动频率跟A摆相同B．其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大C．其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最小D．其它各摆振动振幅大小相同5．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中AB的摆长相等．当A摆振动的时候，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．C摆的频率最小B．D摆的周期最大C．B摆的摆角最大D．B、C、D的摆角相同6．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2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。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4HzC．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．当转速减小时，弹簧振子的振幅减小7．下表记录了某弹簧振子在不同频率的驱动力作用下的振幅，若该弹簧振子的固有频率为，则驱动力频率152025303540受迫振动振幅9.115.626.927.815.19.3A． B．C． D．8．如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是（）A．只有单摆A、C振动周期相等B．单摆A的振幅比单摆B的小C．单摆B的振幅比单摆C的小D．单摆B、C振动时的周期与其摆长有关9．如图所示为路面共振破碎机，用于旧水泥路面破碎。破碎机工作锤头上装有专用传感器，感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，从而将水泥路面击碎。结合你所学的知识判断以下说法正确的是（）A．水泥路面的固有频率随着锤头振动频率的变化而变化B．锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小C．锤头振动频率越高，水泥路面的振动幅度越大，效果越好D．调节锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面的振动幅度最大，效果最好10．飞力士棒（Flexi-bar）是德国物理治疗师发明的一种物理康复器材，也是一种有效加强躯干肌肉功能的训练器材。标准型飞力士棒整体结构由中间的握柄，两端负重头，用一根PVC软杆连接，质量为，长度为，棒的固有频率为，如图所示，可以使用双手进行驱动，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（）A．使用者用力越大飞力士棒振动越快B．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定越来越大C．双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动，会产生共振D．负重头质量相同，同样材料的PVC杆缩短，飞力士棒的固有频率不变11．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个单摆，其中B、D的摆长相等，当单摆B振动起来后，其余各摆也振动起来，达到稳定后，下列说法正确的是()A．单摆E的摆长最长，故周期最大B．每个单摆按各自的固有频率振动C．各单摆振动周期均与单摆B的周期相等，其中单摆D的振幅最大D．每个单摆按各自的固有频率振动，其中单摆D的振幅最大12．如图是一单摆做阻尼振动的位移—时间图像，比较摆球在P与N时刻的下列物理量，正确的是（）A．速率vP＝vNB．受到的拉力FP＞FNC．重力势能EPP＞EPND．机械能EP＜EN13．如图所示，一台玩具电机的轴上安有一个小皮带轮甲，通过皮带带动皮带轮乙转动（皮带不打滑），皮带轮乙上离轴心O距离2mm处安有一个圆环P，一根细绳一端固定在圆环P上，另一端固定在对面的支架上，绳呈水平方向且绷直．在绳上悬挂着4个单摆a．b．c．d．已知电动机的转速是150r/min，甲、乙两皮带轮的半径之比为1：5，4个单摆的摆长分别是100cm、80cm、60cm、40cm．电动机匀速转动过程中，哪个单摆的振幅最大（）A．单摆a B．单摆b C．单摆c D．单摆d14．一台洗衣机在脱水桶正常工作时非常稳定，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，关于该过程，下列说法正确的是（）A．洗衣机做的是固有振动B．正常工作时，脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小C．当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶运转的频率等于洗衣机的固有频率D．切断电源后，脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大得越多振动越剧烈15．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.28s，下列说法正确的是（）A．列车的危险速率为45m/sB．列车过桥需要减速，是为了防止列车对桥压力过大C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D．减少钢轨的长度有利于列车高速运行二、填空题（共4题）16．铁路上每根钢轨的长度为1200cm，每两根钢轨之间约有0.8cm的空隙，如果支持车厢的弹簧的固有振动周期为0.60s，那么列车的行驶速度v=________m/s时，行驶中车厢振动得最厉害．17．2003年10月15日杨利伟搭乘神五载人飞船成功出征太空，在火箭上升到三四十公里的高度时，火箭和飞船以8低频振动，与人体内脏产生了共振，杨利伟经历了生死26秒，平时的高强度训练，造就了身体的应激反应，使他渡过了生死考验。根据上述信息可判断人体内脏振动的频率_________8。（填“远大于”“基本等于”或“远小于”），为解决上述问题，某同学认为可以通过改变火箭参数，使火箭振动的频率尽可能_________8（填“远离”或“等于”）。18．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）19．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8cmE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）20．如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，匀速摇动手柄，下面的弹簧振子就会振动起来，实际动手做一下，然后回答以下几个问题。（1）如果手柄不动而用手拉动一下振子，从振幅角度看弹簧振子的振动属于什么振动？从有没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动？（2）用不同的转速匀速转动手柄，弹簧振子的振动有何不同？这能说明什么问题？21．如图为一单摆的共振曲线，则（g＝9.8m/s2）：（1）该单摆的摆长约为多少？（2）共振时单摆的振幅多大？（3）共振时摆球的最大加速度的大小为多少？（4）若单摆的摆长变短，共振曲线的峰将怎样移动．22．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，始终保证以速率v水平向左匀速拉动记录纸，通过纸移动的空间距离间接反映运动时间的方法，记录振子的运动．记录笔在纸上留下如图17所示的图像，已知该图像是经过一定的平移操作后是一个正弦函数图像．记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计．y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的已知位置坐标．（1）写出振子的平衡位置的纵坐标yC；（2）求振子振动的周期T，并给出一个类似本题记录振动的方法的应用；（3）若记录笔与记录纸之间的摩擦力和空气阻力很小但不可忽略，在答题纸相关区域定性画出记录纸上可能出现的图线；23．有人在家里靠近电冰箱的地方摆放了一个橱柜，柜内装了一些瓶子和罐子．当电冰箱的压缩机启动时，有一些瓶子和罐子就会发出声音．这些声音的来源是什么？怎样才能消除？答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．A2．C3．C4．A5．C6．B7．C8．C9．D10．C11．C12．B13．A14．C15．A16．20.0117．基本等于远离18．c等于19．ACE20．（1）阻尼振动；固有振动；（2）转速