高中物理 第1章 机械振动 第4节 生活中的振动自我小测 鲁科版选修3-4.doc

生活中的振动1如图所示，为单摆做阻尼振动时的振动图象，下列说法正确的是（）a摆球在a时刻的动能等于在b时刻的动能b摆球在a时刻的势能等于在b时刻的势能c摆球在a时刻的机械能等于在b时刻的机械能d摆球在后一时刻的动能总比前一时刻的动能小2一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率。a bc d3某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（）a当ff0时，该振动系统的振幅随f增大而减小b当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大c该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0d该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f4一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图甲所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图乙所示。甲乙若用t0表示弹簧振子的固有周期，t表示驱动力的周期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（）a由图线可知t04 sb由图线可知t08 sc当t在4 s附近时，y显著增大；当t比4 s小得多或大得多时，y很小d当t在8 s附近时，y显著增大；当t比8 s小得多或大得多时，y很小5铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，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力做受迫振动，已知普通钢轨长为12.6 m，列车振动的固有周期为0.315 s，下列说法正确的是（）a列车的危险速率为40 m/sb列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象c列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的d增加钢轨的长度有利于列车高速运行6如图所示是用来测量各种发动机转速的原理图。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钢片的振幅最大，则电动机转速为多大？7如图所示，一个竖直圆盘转动时，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弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3 hz。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，它振动的频率是多少？参考答案1解析：单摆做阻尼振动时机械能减小，但在同一位置势能相等。答案：b2解析：当切断电源后，洗衣机波轮的转速逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明了此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振。此后波轮转速减慢，则f驱f固，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱。答案：c3解析：由共振条件及共振曲线可知：驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0，则振幅越大，故知：当ff0时，振幅随f的增大而增大，a错；当ff0时，振幅随f的增大而减小，随f的减小而增大，b正确；系统振动稳定时，振动频率等于驱动力频率f，与固有频率f0无关，d对、c错。答案：bd4解析：该题是考查机械振动图象和共振现象的题目。细读图中所给情景，可知：图甲是描述弹簧振子在不受驱动力的情况下振动情况的图象，此时的振动周期是该弹簧振子的固有周期，从图中可直接读出固有周期为 4 s，a对，b错；当驱动力的频率与固有频率相近时，发生共振，振幅显著增大，所以当曲杆的转动周期与弹簧振子的固有周期4 s接近的时候，振幅y显著增大，其他情况下y很小，c对，d错。答案：ac5解析：对于受迫振动，当驱动力的频率等于固有频率时发生共振。本题中当列车运行时受到钢轨的冲击力的周期等于固有周期时，列车会产生共振，此时列车最危险，其速度v m/s40 m/s，故a正确；列车运行时的振动频率不一定比固有频率大或小，减速是接近固有频率还是远离固有频率并不知道，故b错；列车的振动频率由钢轨长度与运行速度决定，而固有频率由自身结构特点决定，两者不一定相等，故c不正确；钢轨增长，即l变大，由v可知，v变大，故d正确。答案：ad6解析：b钢片振幅最大，则f驱f固，所以电动机的转速为n60 r/s。答案：60 r/s7解析：当圆盘转动时，通过小圆柱带动t形支架上下振动，t形