学人教版必修34 11.5外力作用下的振动 作业（3）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 11.5外力作用下的振动 作业（3）1下列振动中属于受迫振动的是()a. 用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动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2下图表示一个弹簧振子作受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系， 下列说法中错误的是（ ）a. 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、f33一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅a与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（）a. 此单摆的摆长约为1mb. 此单摆的固有周期约为0.5sc. 若摆长增大，单摆的固有频率增大d. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动44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增大而增大c. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于fd. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f05如图所示，在一根张紧的绳上挂四个单摆，其中摆球a的质量比其它三个摆球的质量大很多，它们的摆长关系:为lc la = lb ld 当摆球a摆动起来后，通过张紧的绳的作用使其余三个摆球也摆动起来，达到稳定后，有（ ）a. 单摆b、c、d中b摆的振幅最大，但它们振动周期一样大b. 单摆b、c、d中c摆的振幅最大，振动周期也最大c. 单摆b、c、d的振幅一样大，振动周期也一样大d. 单摆b、c、d中各摆的振幅不同，振动周期也不同6一根张紧的绳上悬挂着4个单摆，a和d摆长相等，其余各摆摆长不等，如图所示，使d摆开始振动，则其余三摆的振动情况是()a. b摆的振幅最大b. c摆的振幅最大c. c摆的振动周期最大，b摆的振动周期最小d. a、b、c三摆的振动周期均等于d摆的振动周期7下列说法正确的是（ ）a. 全息照片的拍摄利用了光的衍射原理b. 只有发生共振时，受迫振动的频率才能等于驱动力频率c. 高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢d. 所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强882011年3月11日14时46分，日本宫城县和岩手县等地发生9.0级地震，导致很多房屋坍塌，场景惨不忍睹，就此事件，下列说法不正确的有()a. 所有建筑物振动周期相同b. 建筑物的振动周期由其固有周期决定c. 所有建筑物振幅相同d. 所有建筑物均做受迫振动9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，球将做阻尼振动。现使圆盘以不同的频率振动，测得共振曲线如右图。（为方便计算， ，结果保留三位有效数字）（1）当圆盘以0.4s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？（2）若一个单摆的摆动周期与小球做阻尼振动的周期相同，该单摆的摆长为多少？10如图所示为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长为多少？如果摆长变长一些，画出的图像高峰将向那个方向移动，并简要说明理由（无理由说明或说错均不得分）。(g10m/s2)11在本校实验室中有个实验仪器如图甲所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上如图乙所示是e单摆做受迫振动时的共振曲线，它表示振幅与驱动力的频率的关系问：（摆角不超过5，重力加速度g取2） 甲 乙（1）先让a、b、c、d其中的哪一个摆摆动起来，e单摆的振动最为剧烈（2）e单摆的摆长的大小（3）若将e摆从本地移至北京某高中的实验室中，共振曲线的“峰”将怎样移动12汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5 s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8 m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？13该简谐横波的传播方向及波源的初始振动方向；波的传播速度14如图所示，铁道上每根钢轨长12.5 m，若支持车厢的弹簧和车厢组成的系统周期为0.6 s，求车厢振动的最厉害时列车的行驶速度试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】a、敲击后的钟不再受驱动力，其振动是自由振动，不属于受迫振动，故a错误；b、电磁式打点计时器接通电源后，振针的振动受电源的驱动，属于受迫振动，振荡频率等于交流电的频率，故b正确；c、小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动，由于空气阻力的作用，小孩和吊床一起做阻尼振动，故选项c错误；d、忽略空气阻力，弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动时，受到的合外力属于简谐运动回复力的特点，故属于简谐振动，故d错误。点睛：受迫振动也称强迫振动，在外来周期性力的持续作用下，振动系统发生的振动称为受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，结合共振的利用与防止的方法解答。2d【解析】a、由共振曲线可知，出现振幅最大时，固有频率等于驱动力的频率，为f2，a正确；b、受迫振动的频有驱动力频率决定，驱动力的频率为f3时，振子振动的频率也为f3，故b正确；c、当驱动力频率等于固有频率时，振子的振动幅度最大，故由图看出固有频率为f2振子自由振动的频率由系统本身决定，为f2故c正确；d、振子作自由振动时，频率由系统本身决定，为f2，d错误；本题选错误的，故选d。3a【解析】由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s故b错误；由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s由公式 ，可得l1m故a正确；若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小故c错误；若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动故d错误；故选a.点睛：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象4c【解析】当f=f0时，系统达到共振，振幅最大；故当ff0时，随f的增大，驱动力的频率接近固有频率，故该振动系统的振幅增大，故a错误；故ff0时，随f的减小，驱动力的频率接近固有频率，振幅增大，故b错误；该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于驱动力的频率，故振动频率等于f，故c正确，d错误；故选c点睛：本题应明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动幅度最大5a【解析】由a摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟a摆相同；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于b摆的固有频率与a摆的相同，故b摆发生共振，振幅最大，故a正确，bcd错误。点睛：本题关键明确两点：受迫振动的频率等于驱动力频率；当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象。6d【解析】d摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动周期均等于d摆的摆动周期，故c错误，d正确；由于a、d摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则a摆出现共振现象，振幅达到最大；故ab错误；故选d点睛：解决本题的关键知道受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即共振7cd【解析】a、全息照相利用了激光的频率单一，具有相干性好的特点，利用了光的干涉现象，与光的衍射无关，故a错误；b、受迫振动的频率始终等于驱动率的频率；当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振故b错误；c、根据爱因斯坦相对论可知，时间间隔的相对性： ，可知在宇宙中高速飞行的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢，故c正确；d、根据辐射的特点可知，所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，故d正确。点睛：全息照相利用了光的干涉现象；受迫震动的频率总是等于驱动力频率；在相对论中，高速飞行的物体时间变慢，长度缩短，所有物体都会发射红外线，热物体的红外线辐射比冷物体的红外辐射强。8bc【解析】由于物体作受迫振动达到稳定后的振动周期是由驱动力的周期来决定的，而跟振动物体本身的固有周期无关，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体本身固有的频率，故ad正确，bc错误；此题选择错误的选项，故选bc.9（1）；（2）【解析】（1）当圆盘以的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，是受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，为，故有： 。（2）一个单摆的摆动周期与球做阻尼振动的周期相同，故为，根据，有： 。点睛：解决本题的关键知道振子受迫振动的频率等于驱动力的频率，振动系统的固有频率是由振动系统本身的性质决定的，与驱动力的频率无关。10左移或向原点方向移动【解析】试题分析：根据产生共振的条件：驱动力频率与物体的固有频率相等分析解题，根据单摆周期公式求解摆长；根据摆长的变化判断频率的变化，然后判断波峰移动方向由共振曲线可知：当驱动力频率f=0.5hz时产生共振现象，则单摆的固有频率为：f=0.5hz，所以周期t=2s。由单摆的周期公式可得：l=t2g421.0m。理由摆长变长周期增大，频率减小，所以左移或向原点方向移动11（1）a ；（2）1m （3）右。【解析】试题分析：（1）由甲图可知，e与a是摆长是相等的，根据共振的条件可知，所以让a摆摆动起来，e单摆的振动最为剧烈（2）由乙图可知，当策动力的频率等于0.5hz时，e的振幅最大，所以e摆的固有频率为0.5hz，固有周期：t=2s；根据单摆的周期公式：，代入数据得：l=1m；（3）若将e摆从本地移至北京某高中的实验室中，因重力加速度变大，故固有周期减小，频率变大，故共振曲线的“峰”将向右移动考点：单摆；共振。125.33m/s【解析】试题分析：汽车做受迫振动，经过相邻的凸起所用的时间为受迫振动的周期，根据共振的条件t固t驱1.5 s时振动最剧烈，所以汽车速度为.考点：受迫振动.13波沿x 轴正向传播 波源的初始振动方向为y轴负方向 10m/s【解析】试题分析：根据甲图判断t=0.6s时质点p从平衡位置向上振动，结合乙图，根据振动方向和传播方向在波形图同一侧，判断波沿x 轴正向传播每个质点都在重复波源的振动，根据t=0s即p开始振动时从平衡位置沿