《外力作用下的振动》同步练习2-1.doc

外力作用下的振动同步练习基础精练. 下列说法正确的是()实际的自由振动必然是阻尼振动做阻尼振动的振子的振幅和频率都在减小有阻力的振动叫做受迫振动物体在周期性外力作用下的振动叫做受迫振动受迫振动稳定后频率与自身物理条件有关驱动力频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大解析：做阻尼振动的振子频率保持不变，错；有阻力的振动叫做阻尼振动，错；受迫振动稳定后的频率由驱动力频率决定，错。答案：. 部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫喊，主要原因是()减轻对桥的压力，避免产生回声减少对桥、雪山的冲击力避免使桥发生共振和使雪山发生共振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：部队过桥时如齐步走，给桥梁施加周期性外力，容易使桥的振动幅度增加，即发生共振，造成桥梁倒塌；登山运动员登高山时高声叫喊，声波容易引发雪山共振而发生雪崩，故应选。答案：. 如图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 ，乙弹簧振子的固有频率为 ，当支架在受到竖直方向且频率为 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()甲的振幅较大，且振动频率为 甲的振幅较大，且振动频率为 乙的振幅较大，且振动频率为 乙的振幅较大，且振动频率为 解析：当驱动力的频率与固有频率接近时，振幅增大，且受迫振动的频率等于驱动力频率，对。答案：. 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解析：切断电源后，波轮的转动逐渐慢下来，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的固有频率相同，发生了共振。此后波轮转速减慢，则驱固，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱。答案：. 如图所示的演示装置，一根张紧的水平绳上挂着五个单摆，其中、摆长相同，先使摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现振动稳定后()各摆的固有周期均相同各摆振动的周期均与摆相同摆振幅最大摆振动周期最小解析：单摆的固有周期由摆长决定，故除、固有周期相同外，其他摆的固有周期都不相同，错。摆动后，通过水平绳对周围的、四个单摆提供周期性的驱动力，四摆都在同一驱动力作用下运动，故它们的振动周期均与摆的固有周期相同，对、错。其中摆发生共振现象，振幅最大，错。答案：. 在图所示的装置中，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让其上下振动，周期为，若使把手以周期()匀速转动，当运动都稳定后，则()弹簧振子的振动周期为弹簧振子的振动周期为要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大解析：转动把手后，弹簧振子做受迫振动，故其振动的周期等于转动把手的周期，错，对。要使弹簧振子的振幅增大，应使转动把手的周期向振子的固有周期靠近，即减小转动把手的周期，让把手转得更快，错，对。答案：. 某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图所示的共振曲线。横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为，下列说法中正确的是()由图中数据可以估算出摆球的摆长由图中数据可以估算出摆球的质量由图中数据可以估算出摆球的最大动能如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰将向右移动解析：从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长，选项正确；从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能，选项、错误；如果增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小，曲线的峰将向左移动，选项错误。答案：. 一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如下图甲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，振动图线如下图乙所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如下图丙所示。若用表示弹簧振子的固有周期，表示驱动力的周期，表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则()由图线可知 由图线可知 当在 附近时，显著增大，当比 小得多或大得多时，很小当在 附近时，显著增大，当比 小得多或大得多时，很小解析：若保持把手不动，砝码以某一初速度做简谐运动，为自由振动，题图乙为砝码的自由振动图象，由图读出周期 ，为砝码的固有周期。当把手以某一速度匀速转动时，砝码为受迫振动，此时砝码振动的周期为驱动力的周期，图丙为砝码做受迫振动的图象，由图读出的周期 ，为砝码做受迫振动的周期，也为驱动力的周期。当驱动力的周期越靠近砝码的固有周期时，砝码的振动越剧烈，振幅越大。当驱动力的周期偏离砝码的固有周期时，砝码的振动减弱，振幅减小，所以、选项正确。答案：能力精练. 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 ，列车固有振动周期为 。下列说法正确的是()列车的危险速率为 列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析：共振的条件是驱动力的频率等于系统的固有频率，由可求出危险车速为 。列车过桥需要减速，是为了防止桥发生共振现象，故选项错误。在列车运行过程中应避免共振，保证行车安全，选项错误。列车固有周期恒定，由知，增加钢轨的长度有利于列车高速运行。故本题正确选项是、。答案：. 某同学看到一只鸟落在树枝上的处(如图所示)，树枝在 内上下振动了次。鸟飞走后，他把 的砝码挂在处，发现树枝在 内上下振动了次。将 的砝码换成 的砝码后，他发现树枝在 内上下振动了次。你估计鸟的质量最接近() 解析：振动系统的频率是由振动系统的自身来决定的。鸟与树枝组成的系统频率 。 砝码与树枝组成的系统频率 。 砝码与树枝组成的系统频率为 ，而，故鸟的质量应在 与 之间，故选。答案：. 如下图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是()若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线表示月球上单摆的共振曲线若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比图线若是在地球上完成的，则该摆摆长约为 若摆长约为 ，则图线是在地球上完成的解析：图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率 ， 根据周期公式可得当两摆分别在月球上和地球上做受迫振动且摆长相等时，越大，越大，所以，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以图线表示月球上单摆的共振曲线，选项正确。若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则相同，两次摆长之比，所以选项正确。图线若是在地球上完成的，将 和 代入频率的计算公式可解得 ，所以选项正确，错误。答案：. 如图所示，轻直杆的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为 ，杆的端有固定光滑轴，端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为。()在从逐渐增大到 的过程中，振子的振幅变化情况将是怎样的？()当时振幅最大。()若转速稳定在 ，的振动周期是。