2.5受迫振動 共振同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．為了交通安全，常在公路上設(shè)置如圖所示的減速帶，減速帶使路面稍微拱起以達(dá)到車輛減速的目的。如果某路面上的一排減速帶的間距為1.5m，一輛固有頻率為2赫茲的汽車勻速駛過這排減速帶，下列說法正確的是（       ）A．當(dāng)汽車以5m/s的速度行駛時，其振動頻率為2HzB．當(dāng)汽車以5m/s的速度行駛時，其振動頻率為0.3HzC．當(dāng)汽車以3m/s的速度行駛時顛簸得最厲害D．汽車速度越大，顛簸得越厲害2．如圖所示為兩個單擺做受迫振動的共振曲線，則下列說法正確的是(　 　)A．兩個單擺的固有周期之比為TⅠ∶TⅡ＝5∶2B．若兩個受迫振動在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩者擺長之比為lⅠ∶lⅡ＝4∶25C．圖線Ⅱ的單擺若是在地面上完成的，則該擺擺長約為2mD．若兩個受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相等，則圖線Ⅱ是月球上的單擺的共振曲線3．關(guān)于共振，下列說法正確的是（　?。?/span>A．發(fā)生共振現(xiàn)象時物體做的一定是固有振動B．發(fā)生共振現(xiàn)象時驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相同C．一個固有頻率為30Hz的物體受80Hz的驅(qū)動力作用時比受20Hz驅(qū)動力作用時振幅大D．共振是有害的，因此在任何情況下都要盡可能避免共振4．關(guān)于機(jī)械振動和機(jī)械波，下列說法正確的是（　?。?/span>A．共振是受迫振動的一種特殊情況B．機(jī)械波傳播過程中，介質(zhì)中的單個質(zhì)點(diǎn)的能量是守恒的C．當(dāng)障礙物的尺寸比波長大很多時，波就不能發(fā)生衍射D．同一機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率往往不同5．以下說法中錯誤的是（       ）A．在電磁波接收過程中，使聲音信號或圖象信號從高頻電流中還原出來的過程叫調(diào)制B．火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁C．通過測量星球上某些元素發(fā)出光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度D．光導(dǎo)纖維有很多的用途，它由內(nèi)芯和外套兩層組成，外套的折射率比內(nèi)芯要小6．科學(xué)技術(shù)是一把“雙刃劍”，對人類既有有利的一面，也有有害的一面，關(guān)鍵在于正確 認(rèn)識加以應(yīng)用．下列關(guān)于物理現(xiàn)象或應(yīng)用的敘述中，不正確的是A．洗衣機(jī)脫水時滾筒高速旋轉(zhuǎn)把附著在衣物上的水分甩掉，這是離心現(xiàn)象B．輪船航行時，如果所受波浪沖擊力的頻率接近輪船左右搖擺的固有頻率，輪船可能傾覆C．機(jī)場、車站等重要場所的安檢門利用渦流工作，可以探測人身攜帶的金屬物品D．用 X 射線照射草莓，可以殺死使食物腐敗的細(xì)菌，延長保存期7．下列說法中正確的是（　?。?/span>A．波源與觀察者互相遠(yuǎn)離時，接收到的波的頻率會增大B．受迫振動的頻率與物體的固有頻率有關(guān)C．用惠更斯原理可以解釋波的傳播方向D．波長越長的波，沿直線傳播的特性越明顯8．下列說法正確的是（　?。?/span>A．物體做受迫振動時，驅(qū)動力頻率越高，受迫振動的物體振幅越大B．醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速應(yīng)用了多普勒效應(yīng)C．兩列波發(fā)生干涉，振動加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移總比振動減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移大D．樹蔭下的太陽光斑大多成圓形是因為光的衍射9．一個單擺做受迫振動，其共振曲線振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系如圖所示，則（　?。?/span>A．此單擺的擺長約為1m B．此單擺的固有周期約為0.5sC．若擺長增大，單擺的固有頻率增大 D．若擺長增大，共振曲線的峰值將向右移動10．蜘蛛會根據(jù)絲網(wǎng)的振動情況感知是否有昆蟲“落網(wǎng)”，若絲網(wǎng)的固有頻率為，下列說法正確的是（　　）A．“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率越大，絲網(wǎng)的振幅越大B．當(dāng)“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率低于時，絲網(wǎng)不振動C．當(dāng)“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率等于時，絲網(wǎng)的振幅最大D．昆蟲“落網(wǎng)”時，絲網(wǎng)振動的頻率由絲網(wǎng)的固有頻率決定11．如圖甲所示，一個有固定轉(zhuǎn)動軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個形支架在豎直方向振動， 形支架的下面系著一個由彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)．圓盤靜止時，讓小球做簡諧運(yùn)動，其振動圖像如圖乙所示．圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，小球做受迫振動．小球振動穩(wěn)定時．下列說法正確的是（       ）A．小球振動的固有頻率是B．小球做受迫振動時周期一定是C．圓盤轉(zhuǎn)動周期在附近時，小球振幅顯著增大D．圓盤轉(zhuǎn)動周期在附近時，小球振幅顯著減小12．如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個單擺，其中、的擺長相等，當(dāng)擺振動起來后，其余各擺也振動起來，關(guān)于、、、四個單擺的擺動描述正確的是（       ）A．擺動得振幅最大B．擺擺動得振幅最大C．擺擺動得最快D．擺擺動得最快13．把一個篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個驅(qū)動力，這就做成了一個共振篩，如圖所示。不開電動機(jī)讓這個篩子自由振動時，完成20次全振動用15 s，在某電壓下，電動偏心輪的轉(zhuǎn)速是50 r/min。已知增大電動偏心輪電壓可使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法可行的是（　?。?/span>①降低輸入電壓   ②提高輸入電壓   ③增加篩子質(zhì)量   ④減小篩子質(zhì)量A．①③ B．①④ C．②③ D．②④14．下列相關(guān)說法中，正確的是（　?。?/span>A．只要是波，都能發(fā)生衍射、干涉和偏振現(xiàn)象B．火車過橋要慢開，目的是使驅(qū)動力的頻率遠(yuǎn)大于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁C．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生電磁波D．α射線、β射線、γ射線都是從原子核內(nèi)部釋放出來的15．如圖所示，彈簧上端有一個小環(huán)，套在曲軸上．轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動，測得振動頻率為2 Hz，然后勻速轉(zhuǎn)動搖把，每分鐘轉(zhuǎn)240轉(zhuǎn)。當(dāng)振子振動穩(wěn)定后，它的振動周期為(　　)A．0.5 s B．0.25 s C．2 s D．4 s二、填空題（共4題）16．驅(qū)動力：作用于振動系統(tǒng)的_______的外力。17．(1)受迫振動是指系統(tǒng)在驅(qū)動力的作用下振動．做受迫振動的物體，它的周期(或頻率)與物體的固有周期(或頻率)__________；當(dāng)驅(qū)動力的頻率與固有頻率接近時，振幅就越大，當(dāng)二者__________時，振幅達(dá)到最大，這就是共振現(xiàn)象．(2)如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線． 若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相同，則圖線I表示_______（填“月球”或“地球”）上單擺的共振曲線；若兩次受迫振動是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長之比l1：l2=_______； 圖線II若是在地球上完成的，則該擺擺長約為______m．18．蜘蛛雖有8只眼睛，但視力很差，完全靠感覺來捕食和生活，它的腿能敏捷地感覺到絲網(wǎng)的振動。當(dāng)絲網(wǎng)的振動頻率為f=200Hz左右時，網(wǎng)的振幅最大，對于落在網(wǎng)上的昆蟲，當(dāng)翅膀振動的頻率為____________Hz左右時，蜘蛛便能立即捕到它。19．甲、乙兩位同學(xué)利用假期分別在兩個地方做“用單擺測重力加速的實驗”，回來后共同繪制了T2－L圖象，如圖甲中A、B所示，此外甲同學(xué)還順便利用其實驗的單擺探究了受迫振動，并繪制了單擺的共振曲線，如圖乙所示，那么下列說法中正確的是___________A．單擺的固有周期由擺長和所處環(huán)境的重力加速度共同決定B．由圖甲分析可知A圖象所對應(yīng)的實驗地點(diǎn)重力加速度較大C．若將單擺放入繞地穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中，則無法利用單擺測出飛船軌道處的引力加速度D．由圖乙可知，甲同學(xué)探究受迫振動的單擺擺長為8cmE如果甲同學(xué)增大擺長，他得到的共振曲線的峰值將向左移動三、綜合題（共4題）20．某物理學(xué)習(xí)小組制作了一個實驗裝置，如圖所示，在曲軸上懸掛一個彈簧振子，如果轉(zhuǎn)動把手，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動，求：（1）開始時不轉(zhuǎn)動把手，而用手往下拉振子，然后放手讓振子上下振動，測得振子在內(nèi)完成40次全振動，（不計空氣阻力和摩擦）振子做什么運(yùn)動？其固有周期和固有頻率各是多少？若考慮摩擦和空氣阻力，振子做什么運(yùn)動？（2）某同學(xué)若以轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動把手，振子的振動穩(wěn)定后，振子做什么運(yùn)動？其周期和頻率各是多少？21．如圖，一個豎直圓盤轉(zhuǎn)動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個形支架在豎直方向振動，形支架下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當(dāng)圓盤靜止時，讓小球在水中振動，其阻尼振動的頻率約為。現(xiàn)使圓盤以的周期勻速運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后，小球振動達(dá)到穩(wěn)定，它振動的頻率是多少？22．如圖所示為一單擺的共振曲線，則該單擺的擺長為多少？如果擺長變長一些，畫出的圖像高峰將向那個方向移動，并簡要說明理由（無理由說明或說錯均不得分）．(g＝10m/s2)23．一豎直懸掛的彈簧振子，下端裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有一記錄紙，當(dāng)振子上下振動時，始終保證以速率v水平向左勻速拉動記錄紙，通過紙移動的空間距離間接反映運(yùn)動時間的方法，記錄振子的運(yùn)動．記錄筆在紙上留下如圖17所示的圖像，已知該圖像是經(jīng)過一定的平移操作后是一個正弦函數(shù)圖像．記錄筆與記錄紙之間的摩擦和空氣阻力都可忽略不計．y1、y2、x0、2x0為紙上印跡的已知位置坐標(biāo)．（1）寫出振子的平衡位置的縱坐標(biāo)yC；（2）求振子振動的周期T，并給出一個類似本題記錄振動的方法的應(yīng)用；（3）若記錄筆與記錄紙之間的摩擦力和空氣阻力很小但不可忽略，在答題紙相關(guān)區(qū)域定性畫出記錄紙上可能出現(xiàn)的圖線；
參考答案：1．C2．A3．B4．A5．A6．D7．C8．B9．A10．C11．C12．B13．C14．D15．B16．周期性17．     無關(guān)     相等     月球     25:4     1m18．20019．ACE20．（1）簡諧運(yùn)動， 0.25s， 4Hz，阻尼振動；（2）受迫振動 ，0.125s， 8Hz21．0.25Hz22．左移或向原點(diǎn)方向移動23．(1)；(2),應(yīng)用：心電圖，示波器顯示等；(3)  

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第五節(jié) 受迫振動 共振

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