2019高中物理第十一章课时作业五外力作用下的振动含解析新人教版选修.docx

外力作用下的振动1(2014唐山一中高二月考)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【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【答案】D2下列振动，属于受迫振动的是()A用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动B打点计时器接通电源后，振针的振动C小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动【解析】受迫振动是指在周期性驱动力作用下的振动，故A、C、D都是自由振动，B是受迫振动【答案】B3某振动系统的固有频率为f1，该振动系统在频率为f2的驱动力的作用下做受迫振动，系统的振动频率为()Af1Bf2Cf1f2D.【解析】做受迫振动的系统，其振动频率等于驱动力的频率f2，故B正确【答案】B4(多选)图1157如图1157所示，一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为、l、l、2l，若让D摆先摆动起来，周期为T，稳定时A、B、C、E各摆的情况是()AB摆振动的振幅最大BE摆振动的振幅最大CC摆振动的周期为TDA摆振动的周期大于T【解析】这是一个受迫振动的问题，由D摆提供驱动力，使A、B、C、E摆做受迫振动，其振动的频率和周期等于D摆的振动频率和周期，故C选项正确；因为B摆的摆长与D摆的摆长相等，所以B摆的固有周期等于驱动力的周期，满足发生共振的条件，B摆发生共振，振幅最大，故A选项正确【答案】AC5洗衣机正常工作时外壳的振动比较平稳，但是切断电源后的洗衣机外壳某一时刻振动非常厉害，过一会儿又振动平稳些，对此正确的解释是()A随着转速变化，固有频率越来越大B随着转速变化，固有频率越来越小C随着转速变化，驱动力频率越来越大D驱动力频率由接近固有频率逐渐远离固有频率【解析】固有频率由振动系统本身因素决定，与转速等因素无关，A、B错；切断电源后，洗衣机做受迫振动，电动机转速变慢，周期变长，频率减小，开始振动厉害是洗衣机的共振现象，根据共振条件可知，驱动力频率由接近固有频率逐渐远离固有频率，D对【答案】D6(2015九江模拟)如图1158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的驱动力作用做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是()图1158A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的振幅较大，又因为做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以B选项正确【答案】B7.图1159研究单摆受迫振动规律时得到如图1159所示的图象，则下列说法错误的是()A其纵坐标为位移B其纵坐标为振幅C单摆的固有周期为2 sD图象的峰值表示共振时的振幅【解析】纵坐标是振幅，不是位移，A说法错误，B说法正确；当f驱f固时发生共振，振幅最大，由图知T固2 s，可见C和D的说法均正确【答案】A8.图11510如图11510所示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80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 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钢片振幅最大，则电动机转速可能为多少？a、b、c、d此时振动频率分别为多少？【解析】钢片b振幅最大，说明可能发生了共振现象，根据共振的条件知，f驱f固60 Hz，电动机的转速为60 r/s，钢片a、c、d做的是受迫振动，其频率f迫f驱60 Hz.【答案】60 r/s均为60 Hz9(多选)某简谐振子，自由振动时的振动图象如图11511甲中的曲线所示，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所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的()甲乙图11511Aa点Bb点Cc点 D一定不是c点【解析】振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱T固，所以受迫振动的状态一定不是图乙中的b点和c点，可能是a点，故A、D正确【答案】AD10如图11512所示装置中，已知弹簧振子的固有频率f固2 Hz，电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮d2的.为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为()图11512A60 r/min B120 r/minC30 r/min D240 r/min【解析】若使振子振幅最大，则曲轴转动频率为f2 Hz，即转速为2 r/s.由于，1r12r2，故，所以电动机转速为4 r/s，即240 r/min.D选项正确【答案】D11(多选)(2015临川检测)图11513表示一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知()图11513A驱动力频率为f2时，振子处于共振状态B驱动力频率为f3时，振子振动频率为f3C假如让振子自由振动，它的频率为f2D振子做自由振动时，频率可以为f1、f2、f3【解析】理解共振曲线是关键，驱动力频率为f2时弹簧振子的振幅最大，f2也就等于弹簧振子的固有频率，故振子自由振动时，它的频率为固有频率f2，D错误当驱动力频率为f1、f3时，弹簧振子只做受迫振动，其频率与振子固有频率无关A、B、C正确【答案】ABC12(2015郑州高二检测)汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数k1.5105 N/m.汽车开始运动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f(l为弹簧的压缩长度)若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2 Hz，已知汽车的质量为600 kg，每个人