鲁科版选修34 生活中的振动 第1课时 作业.doc

第4节生活中的振动1如图142所示是单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法中正确的是()图142a摆球a时刻的动能等于b时刻的动能b摆球a时刻的势能等于b时刻的势能c摆球a时刻的机械能等于b时刻的机械能d摆球a时刻的机械能大于b时刻的机械能e摆球振幅逐渐减小，频率不变【解析】在单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使振动的能量逐渐转化为内能，c错，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由于a、b两时刻单摆的位移相等，所以势能相等，但动能不相等，a错，b对摆球的振幅逐渐减小，频率不变，e正确【答案】bde2下列说法中正确的是() a阻尼振动是减幅振动b实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用c阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小d阻尼过大时，系统将不能发生振动e发生阻尼振动，振动系统的机械能不发生变化【解析】阻尼振动即振动过程中受到阻力作用的振动，因为实际的运动在空气中要受到空气的阻力作用，因此不可避免地受到阻尼作用，即b选项正确；由于振幅是振动系统能量大小的标志，阻尼振动过程中由于要克服阻力做功，消耗系统的机械能，因此系统机械能减小，所以振幅要减小，则a选项正确；但是振动系统的周期与振幅无关，因此阻尼振动尽管是减幅振动，但其固有周期不变，当阻尼过大时由于合外力可能为零，将不能提供回复力，则振动系统将不能发生振动，此时振动系统的周期可看作无穷大，因此c选项不正确，d选项正确；发生阻尼振动，振动系统的机械能逐渐减小，e错误【答案】abd3某一单摆由于受阻力作用，从开始摆动到逐渐停止的过程中()a振幅越来越小，周期也越来越小b振幅越来越小，周期不变c通过某一位置时，机械能始终不变d机械能不守恒，周期不变e单摆在振动过程中，摆球要克服阻力做功【解析】单摆做阻尼振动时，振幅会减小，机械能减小，振动周期不变，故选项b、d对，a、c错单摆在振动过程中，摆球要克服阻力做功e正确【答案】bde4.如图145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()图145a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e当mm时两个摆球一定发生共振现象【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；两摆发生共振的条件不是mm，而是摆长相等，故e错误【答案】abd5如图146所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 hz，则把手转动的频率为_图146【解析】弹簧振子的频率和驱动力的频率应相等，故把手转动的频率为1 hz.【答案】1 hz6.如图147所示，在曲轴a上悬挂一个弹簧振子，如果转动把手，曲轴可以带动弹簧振子上下振动图147(1)开始时不转动把手，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在10 s内完成20次全振动，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦和空气阻力，振子做什么振动？(2)在振子正常振动过程中，以转速4 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期是多少？(3)若要振子振动的振幅最大，把手的转速应多大？【解析】(1)用手往下拉振子使振子获得一定能量，放手后，振子因所受回复力与位移成正比，方向与位移方向相反(fkx)，所以做简谐运动，其周期和频率是由它本身的结构特点决定的，称为固有周期(t固)和固有频率(f固)，根据题意t固 s0.5 s，f固 hz2 hz.由于摩擦和空气阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动(2)由于把手转动的转速为4 r/s，它给弹簧振子的驱动力的频率为f驱4 hz，周期t驱0.25 s，故振子做受迫振动振动达到稳定状态后，其频率(或周期)等于驱动力的频率(或周期)，而跟固有频率(或周期)无关，故ff驱4 hz，tt驱0.25 s.(3)要使弹簧振子的振幅最大，