物理人教版选择性必修第一册第6节 受迫振动共振同步作业

【精编】第6节受迫振动共振同步练习一．单项选择1．科技馆内有共振秋千：观众坐上秋千，双脚离地，前后摆动，会发现对面的球摆也在跟着大幅度摆动。关于这个现象，以下说法不正确的是（）A．如果改变对面球的质量，会使球摆动幅度变小B．秋千系统的重心高度与对面球摆的重心高度大致相同C．如果对秋千施加一个周期性的驱动力，摆球的振动周期与该驱动力周期相同D．若把共振秋千移到太空舱中则无法实现共振现象2．2021年4月18日22时11分在台湾花莲县发生6.1级地震，震源深度7km，绣湖小区的几幢高楼里的居民反映“震感明显”，而X市民普遍反映“没有感觉”。针对这一事件，下列同学的认识中科学合理的是（）A．X市民没有感觉是因为地震波到达X市时，还未发生受迫振动B．绣湖小区高楼的固有频率与当时地震波的频率更加接近C．地震波在X市发生叠加，绣湖小区处在振动加强带上，X市民恰好处在振动减弱带上D．应对绣湖小区的高楼采取物理措施改变它们的固有频率以防止地震危害3．高压输电线路塔杆较高，杆距较大，当输电线受到风吹动时，会发生较强烈的振动，输电线会因周期性的弯折发生破坏，为此，需要在靠近塔杆悬点处加挂一个小锤，如图所示。下列说法正确的是（）A．小锤的作用是防雷电B．小锤的作用是为了减弱输电线振动的幅度C．小锤的振动与输电线振动是同步的D．小锤的规格与杆距无关4．在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是（）A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到最大B．操作人员一定是使声波发生器发出了频率很高的超声波C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D．操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500Hz5．单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是（）A．位移逐渐减小B．速度逐渐减小C．动能逐渐减小D．振动的能量逐渐转化为其他形式的能6．任何物体都有自己的固有频率。研究表明，如果把人作为一个整体来看，在水平方向上振动时的固有频率约为5Hz。当工人操作风镐．风铲．铆钉机等振动机械时，操作者在水平方向将做受迫振动。在这种情况下，下列说法正确的是（）A．操作者的实际振动频率等于他自身的固有频率B．操作者的实际振动频率等于机械的振动频率C．为了保证操作者的安全，振动机械的频率应尽量接近人的固有频率D．为了保证操作者的安全，应尽量提高操作者的固有频率7．一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（）①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②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③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④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A．② B．③ C．①④ D．②④8．关于机械振动，下列说法中正确的是（）A．简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置B．简谐运动物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相同；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相反C．做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力．动能．加速度．位移都是相同的D．物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率有关9．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A．E摆长相等。先让A摆振动，其它各摆随后也跟着振动起来，则关于其它各摆的振动（）A．周期跟A摆相同B．振幅大小相同C．振幅大小不同，E摆振幅最小D．周期大小不同，D摆周期最大10．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（）A．各摆的固有周期均相同B．各摆振动的周期均与A摆相同C．C摆振幅最大D．B摆振动周期最小11．下列说法错误的是（）A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率12．“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成。清水倒入其中，用手慢慢摩擦盆耳，到一定节奏时盆就会发出强烈嗡嗡声，同时还会溅起层层水花。下列描述正确的是（）A．嗡嗡声是因为水撞击盆的原因 B．摩擦的节奏越快，越能溅起水花C．摩擦的节奏越慢，越能溅起水花 D．能溅起水花的摩擦节奏与盆有关13．如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。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1Hz，则把手转动的频率为（）

A.1Hz B.3Hz C.4Hz D.5Hz14．如图所示，装置中弹簧振子的固有周期为0.2s。匀速转动把手，使弹簧振子受到周期性的外力，下列说法正确的是（）A．把手转速为2r/s时，振子振动的频率为5HzB．把手转速为5r/s时，可使振子振动的振幅最大C．当把手转速从5r/s开始逐渐减小时，振子振动的振幅逐渐增大D．当把手转速从5r/s开始逐渐增大时，振子振动的振幅逐渐增大15．一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度g约为10m/s2，则（）A.此单摆的固有周期为0.5sB.此单摆的摆长约为2mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动

参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】A．球发生摆动时因为观众晃动秋千使球做了受迫振动，球的摆动幅度和观众晃动秋千频率与秋千的固有摆动频率有关，根据可知秋千的固有频率只与摆长和重力加速度有关，与质量没有关系，A错误；B．发现对面的球摆也在跟着大幅度摆动，说明发生共振则周期相同则摆长相同，说明重心高度大致相同，否则球跟随观众摆动不明显，B正确；C．受迫振动的周期频率等于驱动力的周期频率，故摆球的振动周期与对该秋千施加一个周期性的驱动力的周期相同，C正确；D．单摆的重力沿切线方向的分力提供回复力，共振秋千移到太空舱中处于完全失重状态，则不能形成单摆，所以无法实现共振现象，故D正确。本题选不正确的，故选A。2．【答案】B【解析】A．地震波到达X市时，地面受到了外力作用，X市地面建筑发生了受迫振动，A错误；B．因为绣湖小区几幢高楼里的居民反映“震感明显”，所以绣湖小区那几幢高楼的固有频率与当时地震波的频率更加接近，共振现象明显，B正确；C．只有一个振源，地震波在X市没有发生叠加，C错误；D．固有频率是物质的固有属性，不易改变，D错误。故选B。3．【答案】B【解析】在靠近塔杆悬点处加挂一个小锤，是为了减弱输电线振动的幅度，减缓输电线因周期性的弯折发生破坏。故选B。4．【答案】D【解析】当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的故有频率为500Hz，故操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500Hz。故选D。5．【答案】D【解析】D．单摆在空气中做阻尼振动时，由于克服阻力做功，所以振动能量会逐渐减少，并转化为其他形式的能，选项D正确；ABC．但是其位移．速度以及动能会交替变化，所以选项ABC错误；故选D。6．【答案】B【解析】AB.物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，可知操作者的实际频率等于机械的振动频率，故A错误，B正确；C.当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象，所以为了保证操作者的安全，振动机械的频率应尽量远离人的固有频率，故C错误；D.有关部门作出规定：拖拉机．风镐．风铲．铆钉机等各类振动机械的工作频率必须大于20Hz，操作者的固有频率无法提高，故D错误。故选B。7．【答案】C【解析】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，洗衣机切断电源后，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f驱＜f固，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱。故选C。8．【答案】C【解析】A．做简谐运动的质点的回复力为零的位置是简谐运动的平衡位置，不一定是合外力等于0．如单摆的最低点，回复力等于0，合外力提供向心力。故A错误；B．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，故B错误；C．做简谐运动的质点先后通过同一点时，相对平衡位置的位移相同，根据F=-kx可知回复力相同；那么，根据牛顿第二定律可得加速度相同，动能也是相同的，故C正确；D．做受迫振动时，其振动频率与驱动频率有关，与固有频率无关，故D错误。故选C。9．【答案】A【解析】AD．A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，振动周期都等于A摆的振动周期，A正确D错误；BC．而由于A．E摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则E摆出现共振现象，振幅最大，BC错误。故选A。10．【答案】B【解析】A．根据单摆的周期公式可知，各摆的固有周期与摆长有关，所以A与E的固有周期相同，其他的不同，A错误；B．由于受迫振动的周期与驱动力的周期相同，所以各摆振动的周期均与A摆相同，B正确；C．根据受迫振动的特点，当单摆做受迫振动时，驱动力的周期与固有周期相等时发生共振，其中E发生共振，振幅最大，C错误；D．根据单摆的周期公式可知，摆长越长，周期越小，所以C摆的周期最小，D错误。故选B。11．【答案】C【解析】A．根据可得即在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比，选项A正确，不符合题意；B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变，选项B正确，不符合题意；C.根据可知，在同一地点，当摆长不变时，单摆做简谐振动的周期不变，与摆球质量无关，选项C错误，符合题意；D.系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，选项D正确，不符合题意。故选C。12．【答案】D【解析】用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，则嗡嗡声是因为共振现象，此时贱起的水花振幅最大，即能溅起水花的摩擦节奏与盆有关故选D。13．【答案】A【解析】【分析】【详解】弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，即受迫振动的频率为1Hz，则驱动力的频率为1Hz．故选A。14．【答案】B【解析】A．把手转速为2r/s时，因为转动频率为2Hz，则振子振动的频率为2Hz，选项A错误；B．把手转速为5r/s时，因为转动周期为0.2s，等于振子的固有周期，则振子产生