高中物理 115外力作用下的振动同步检测试题 新人教版选修34(1).doc

2014版高中物理 11-5外力作用下的振动同步检测试题 新人教版选修3-41(2013南昌检测)部队经过桥梁时，规定不许齐步走；登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要原因是()a减轻对桥的压力，避免产生回声b减少声波对桥、雪山的冲击力c避免使桥发生共振和使雪山发生共振d使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少【解析】部队过桥时如果齐步走，给桥梁施加周期性的外力，容易使桥的振动幅度增大，即发生共振，造成桥梁倒塌登山运动员登高山时(高山上有常年积雪，雪山内部温度较高，有部分雪熔化成了水，对冰层起润滑作用)高声叫喊，声波容易引发雪山共振而发生雪崩，故应选c.【答案】c2.图11511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500 hz.将这只酒杯放在两个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11511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的功率调到很大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500 hz【解析】驱动力的周期与固有周期相等，形成共振，共振时振幅最大，操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 hz，就能使酒杯碎掉d正确【答案】d3(多选)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做受迫振动普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为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【解析】列车在钢轨上运动时，受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动，当列车固有频率等于钢轨对它的冲击力的频率时，列车的振幅最大，因v40 m/s，故a正确；列车过桥做减速运动，是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率，防止桥梁发生共振，而不是列车发生共振，b、c错误；增加钢轨的长度有利于列车高速运行，d对【答案】ad4(2013九江模拟)如图11512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11512a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，因为甲的固有频率等于驱动力的频率，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】b5研究单摆受迫振动规律时得到如图11513所示的图象，则下列说法不正确的是()图11513a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】a6(2014枣庄高二检测)如图11514所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图象，曲线上a、b两点连线与横轴平行，下列说法正确的是()图11514a振子在a时刻的动能等于b时刻的动能b振子在a时刻的势能大于b时刻的势能c振子在a时刻的机械能等于b时刻的机械能d振子在a时刻的机械能大于b时刻的机械能【解析】由于弹簧振子做阻尼振动， 所以a时刻的机械能大于b时刻的机械能，c错，d对；由于弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关，a、b两时刻的形变量相等，故势能相等，所以b错；通过上述分析振子在a时刻的动能大于b时刻的动能，a错【答案】d图115157(多选)(2014柳州高二检测)如图11515所示，两个质量分别为m和m的小球，悬挂在同一根水平细线上，当m在垂直于水平细线的平面内摆动时，下列说法正确的是()a两摆的振动周期是相同的b当两摆的摆长相等时，m摆的振幅最大c悬挂m的竖直细线长度变化时，m的振幅不变dm摆的振幅可能超过m摆的振幅【解析】m摆动时，m摆做受迫振动，稳定后，m摆的振动周期应等于驱动力的周期，即等于m摆的周期，故选项a正确；当m摆长与m摆长相等时，两者的固有周期相等，而m摆的固有周期就是使m做受迫振动的驱动力的周期，可见m摆处于共振状态，选项b正确；m摆长发生变化，就是使m做受迫振动的驱动力周期发生变化，由于m的固有周期不变，这样两个周期差别就发生了变化，因而m的振幅也发生了变化，选项c错误；单摆振动的能量不仅与振幅有关，还跟振动系统的质量有关，如果m的质量比m大得多，从m向m传递的能量有可能使m的振幅大于m的振幅，选项d正确【答案】abd8(多选)把一个筛子用四根弹簧支起来，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，筛子在做自由振动时，20 s内完成了10次全振动在某电压下电动偏心轮转速是36 r/min，已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么，要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是()a提高输入电压b降低输入电压c增加筛子质量 d减小筛子质量【解析】当驱动力频率与筛子的固有频率越接近时筛子振幅越大，这样应先比较二者关系，再想办法使二者接近筛子的固有频率f固 hz0.5 hz，偏心轮的速度n36 r/min0.6 r/s，故f驱0.6 hz，可见f固f驱，由共振条件可知，要增大筛子做受迫振动的振幅，就要使f固与f驱尽量接近，可降低输入电压，以降低f驱，b正确；也可以减小筛子质量，使t固减小，f固增大，d正确【答案】bd9(2012南京高二检测)如图11516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11516a60 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】d10(2013重庆一中检测)将测力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力，将单摆挂在测力传感器的探头上，测力探头与计算机连接，用此方法测得的单摆摆动过程中摆线上拉力的大小随时间变化的曲线如图11517所示，取g10 m/s2.某同学由此图象提供的信息做出了下列判断，其中正确的是()图11517a摆球的周期t0.5 sb单摆的摆长l1 mct0.5 s时摆球正经过最低点d摆球运动过程中周期越来越小【解析】本题主要考查单摆的周期公式及阻尼振动由图155可知，单摆两次拉力极大值的时间差为1 s，所以单摆的振动周期为2 s，a错误；根据单摆的周期公式t2可得摆长l1 m，b正确；t0.5 s时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，c正确；摆线拉力的极大值发生变化，说明摆球在最低点时的速度大小发生了变化，所以摆球做阻尼振动，振幅越来越小，由于周期与振幅无关，所以单摆的周期不变，d错误【答案】bc11下列现象中，利用共振现象的是_，防止共振产生危害的是_a秋千越荡越高b火车过桥时要慢开c喇叭常放在音箱内d建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别【解析】当物体发生共振时，驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，因此应用共振的是a、c，防止共振的是b、d.【答案】acbd12小球做受迫振动如图11518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