粤教版选修34 1.6 受迫振动　共振 课后作业.doc

学生p75课标基础1如图1610所示的演示装置，一根张紧的水平绳上挂着五个单摆，其中a、e摆长相同，先使a摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现振动稳定后()图1610a各摆的固有周期均相同b各摆振动的周期均与a摆相同cc摆振幅最大db摆振动周期最小【解析】单摆的固有周期由摆长决定，故除a、e固有周期相同外，其他摆的固有周期都不相同，a错，a摆动后，通过水平绳对周围的b、c、d、e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a摆的固有周期相同，b对、d错其中e摆发生共振现象，振幅最大，c错【答案】b22011年3月11日，日本宫城县北部发生特大地震灾害，导致很多房屋坍塌，场景惨不忍睹，就此事件，下列说法正确的是()a所有建筑物振动周期相同b所有建筑物振幅相同c建筑物的振动周期由其固有周期决定d所有建筑物均做受迫振动【解析】地震时，所有建筑物都做受迫振动，故d正确，由受迫振动的特点可知a正确【答案】ad3a、b两个弹簧振子，a的固有频率为f，b的固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则()a振子a的振幅较大，振动频率为fb振子b的振幅较大，振动频率为3fc振子a的振幅较大，振动频率为3fd振子b的振幅较大，振动频率为4f【解析】受迫振动的频率等于驱动力的频率，即为3f.当驱动力的频率越接近固有频率，振动的振幅越大，所以b正确【答案】b4一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是()a机械能逐渐转化为其他形式的能b后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能c后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能d后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能【解析】单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使机械能逐渐转化为内能，a和d对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一时刻的动能(或势能)，故b、c不对【答案】ad5给出下列四种振动：a阻尼振动b无阻尼振动c受迫振动 d共振荡秋千时，秋千的振动属于_；受迫振动中，驱动力的频率等于固有频率时发生的现象称为_；音叉在长时间内的振动应看作是_；忽略阻力时，浮在水面上的木头上下振动属于_(填序号)【解析】荡秋千时，有周期性的外力作用在秋千上，所以秋千的振动属于受迫振动；驱动力的频率等于固有频率时，做受迫振动的物体振幅最大的现象叫共振现象；振动的音叉由于受到空气阻尼作用，其振幅会逐渐减小，这种振动应看作阻尼振动；忽略阻力时，浮在水面上的木头振幅将保持不变，所以属于无阻尼振动【答案】c d a b能力提升6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】ad7图1611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1611a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，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【答案】abc考向观摩8一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1612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，振动图线如图1612乙所示当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图1612丙所示若用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()图1612a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【解析】图乙是弹簧振子未加驱动力时的周期，故由题图乙图线读出的周期为其振动的固有周期，即t04 s图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线，做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，t8 s当受迫振动的周期与驱动力的周期相同时，其振幅最大；当周期差别越大，其振动振幅越小由以上分析可知，正确选项为a、c.【答案】ac创新探究9某同学看到一只鸟落在树枝上的p处(如图1613所示)，树枝在10 s内上下振动了6次鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在p处，发现树枝在10 s内上下振动了12次将50 g的砝码换成500 g的砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次你估计鸟的质量最接近()图1613a50 gb200 gc500 gd550