2019人教物理选修34课时分层作业5外力作用下振动Word含解析

2019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含分析2019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含分析2019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含分析2019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含剖析课时分层作业(五)(限时40分钟)[基础达标练]1．单摆在振动过程中，摇动幅度越来越小，这是因为( )A．单摆做的是阻尼振动B．能量正在逐渐消灭C．动能正在转变成势能D．机械能不守恒E．总能量守恒，减少的机械能转变成内能ADE[能量不能够被消灭，只能发生转变或转移，故B错误；单摆在运动中由于碰到空气阻力，要战胜空气阻力做功，机械能逐渐减小，转变成内能，由能量守恒定律可知，总能量是守恒的，故C错误，A、D、E正确．]2.以下列图为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，经过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则以下说法正确的选项是( )A．只有A、C摆振动周期相等B．A摆的振幅比B摆的小C．B摆的振幅比C摆的小D．A、B、C三摆的振动周期相等E．B、C两摆振动时的振幅与其摆长有关，而周期与摆长没关CDE[当单摆A振动起来后，单摆B与C做受迫振动，做受迫振动的物体的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A错误，D正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项B错误，选项C、E正确．]-1-/62019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含剖析3．一台洗衣机的脱水桶正常工作时特别平衡，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越激烈，尔后振动逐渐减弱，以下说法中正确的选项是( )A．洗衣机做的是受迫振动B．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大C．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小D．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率等于洗衣机的固有频率E．当洗衣机振动最激烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率ABE[切断电源后，脱水桶的转速越来越小，即脱水桶的运转频率越来越小，由题意可知，当洗衣机脱水桶正常工作时，特别牢固，即正常工作时的频率大于洗衣机的固有频率，A、B选项正确；当振动最激烈时，洗衣机发生了共振，即脱水桶运转频率等于洗衣机的固有频率，E选项正确．]4.以下列图，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9Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架在碰到竖直方向且频率为9Hz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( )A．甲的振幅较大B．甲的振动频率为9HzC．乙的振幅较大D．乙的振动频率为9HzE．甲、乙两振子的振幅、频率均相等ABD[依照受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，又因为做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，因此选项A、B、D正确．]5.研究单摆受迫振动规律时获取以下列图的图象，则以下说法正确的选项是( )-2-/62019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含剖析A．其纵坐标为位移B．其纵坐标为振幅C．单摆的固有周期为2sD．图象的峰值表示共振时的振幅E．单摆的摆长为2mBCD[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12发生共振，振幅最大，由图知TT固g固2正确．]6．某振动系统的固有频率为f1，该振动系统在频率为f2的驱动力的作用下做受迫振动，系统的振动频率为________．[剖析]做受迫振动的系统，其振动频率等于驱动力的频率f2.[答案]f27．以下现象中，利用共振现象的是________，防范共振产生危害的是________．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[剖析]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，防范共振的B、D.[答案]ACBD8.以下列图是用来测量各种发动机转速的转速计原理图．在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、c、d.将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大，则电动机转速可能为多少？a、b、c、d此时振动频率分别为多少？-3-/62019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含剖析[剖析]钢片b振幅最大，说明可能发生了共振现象，依照共振的条件知，f驱＝f固＝60Hz，电动机的转速为60r/s，钢片a、c、d做的是受迫振动，其频率f迫＝f驱＝60Hz.[答案]60r/s均为60Hz[能力提升练]9．以下列图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，以下说法不正确的选项是( )A．摆长约为10cmB．摆长约为1mC．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右搬动D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左搬动E．若减小摆长，共振曲线的“峰”将向左搬动ACE[当驱动力的频率f等于单摆的固有频率f固时，发生共振，由图可知fl1固＝0.5Hz，则有2πg＝f固＝2s，摆长l＝1m，选项A错误，B正确；若增大摆长，固有频率f固减小，共振曲线的“峰”将向左搬动，选项C错误，D正确，同理知E错误．]10.有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆，其中b摆摆球质量最大，另4个摆球质量相等，摆长关系为Lc＞Lb＝Ld＞La＞Le，以下列图，现将b摆垂直纸面向里拉开一渺小角度，放手后让其振动，经过一段时间，其他各摆均振动起来，达到稳准时( )-4-/62019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含剖析A．周期关系为Tc＝Td＝Ta＝TeB．频率关系为fc＝fd＝fa＝feC．振幅关系为Ac＝Ad＝Aa＝AeD．四个摆中，d的振幅最大，且Ae＜AaE．四个摆中c摆的振幅最大ABD[b摆的振动，作为一种驱动力迫使其他四个摆做受迫振动，受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而和自己的固有周期(固有频率)没关，A、B正确；四个摆做受迫振动的振幅与驱动力的频率跟自己的固有频率之差有关，这个差越小，做受迫振动的振幅越大．在a、c、d、e四个摆中，d的摆长跟b的摆长相等．因此d的固有频率和驱动力的频率相等，d摆做受迫振动的振幅最大．同理e摆做受迫振动的振幅最小，D正确．]11．某简谐振子，自由振动时的振动图象如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，牢固后的振动图象如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，关于此受迫振动对应的状态以下说法正确的选项是( )甲乙A．可能是图乙中的a点B．可能是图乙中的b点C．可能是图乙中的c点D．必然不是图乙中的c点E．必然不是图乙中的b点-5-/62019-2020年人教版物理选修3-4课时分层作业5+外力作用下的振动+Word版含剖析3ADE[振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱＝2T固，因此受迫振动的状态必然不是图乙中的b点和c点，可能是a点，故A、D、E正确．]12．汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数k＝×105N/m.汽车开始运动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频1g率满足f＝2πl(l为弹簧的压缩长度)．若人体能够看作一个弹性体，其固有频率约为2Hz，已知汽车的质量为600kg，每一个人的