物理（人教版选修34）练习第11章第5节外力作用下的振动（活页作业）

活页作业(五)外力作用下的振动知识点一固有振动、阻尼振动1．(多选)下列说法正确的是()A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后频率与自身物理条件无关解析：实际的自由振动，必须不断克服外界阻力做功而消耗能量，振幅会逐渐减小，必然是阻尼振动，故选项A、C正确；只有在周期性外力(驱动力)的作用下物体所做的振动才是受迫振动，选项B错误；受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定，与自身物理条件无关，选项D正确．答案：ACD2．单摆在空气中做阻尼振动，下列说法正确的是()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解析：不同时刻，位移大小不同，最大值(振幅)减小，选项A错误；不同时刻，速度大小，动能大小不同，最大值逐渐减小，选项B、C错误；运动中不断克服阻尼(阻力作用)做功，振动能量逐渐减小，转化为其他形式的能，选项D正确．答案：D3．(多选)一单摆在空气中振动、振幅逐渐减小，下列说法正确的是()A．振动过程中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，选项A、D正确；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)，故选项B、C错误．答案：AD知识点二受迫振动和共振4．(多选)下列说法正确的是()A．阻尼振动一定是减幅振动B．物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小C．受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关D．受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定解析：物体做阻尼振动时，因克服阻尼做功而机械能逐渐减少，振幅随之减小，选项A正确，物体做阻尼振动时，频率并不会随振幅的减小而变化．如用力敲锣，由于锣振动中受到空气的阻尼作用，振幅越来越小，锣声逐渐减弱，但音调不变，选项B错误；受迫振动稳定时的频率，只决定于驱动力频率，与物体自身结构特点无关，即与物体的固有频率无关，选项C正确，选项D错误．答案：AC5.如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，而让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速为240r/min，当振子振动稳定时，它们振动的周期为()A．0.5s B．0.25sC．2s D．4s解析：匀速转动摇把后，振子将做受迫振动，驱动力的周期跟摇把转动的周期是相同的，振子做受迫振动的周期又等于驱动力的周期，其频率也等于驱动力的频率，与原固有频率无关．摇把匀速转动的转速为240r/min＝4r/s，角速度ω＝8πrad/s，所以驱动力的周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,8π)s＝0.25s.答案：B6.如图所示，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8Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架受到竖直方向频率为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，且振动频率为8HzB．甲的振幅较大，且振动频率为9HzC．乙的振幅较大，且振动频率为9HzD．乙的振幅较大，且振动频率为72Hz解析：甲、乙弹簧振子在驱动力作用下都做受迫振动，振动的频率等于驱动力的频率，即f甲＝f乙＝f驱．因为f驱更接近甲的固有频率f0，所以甲的振幅较大，选项B正确．答案：B7.(多选)如图，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()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，振子的振动频率为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：由题图可知当驱动力的频率为f2时，振子的振幅最大，即振子发生共振现象，故选项A正确；由共振条件知振子的固有频率为f2，所以选项C正确，选项D错误；振子做受迫振动时，振动频率由驱动力的频率决定，故选项B正确．答案：ABC8．(多选)研究单摆受迫振动规律时得到如图所示图象，下列说法正确的是()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解析：题中图象为受迫振动的振幅随驱动力的频率变化的图线，纵坐标表示振幅，横坐标表示驱动力的频率．当驱动力的频率与固有频率相同时，振幅最大．所以，固有频率为0.5Hz，固有周期为2s.答案：BCD9．A、B两弹簧振子，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，A．A的振幅较大，振动频率为fB．B的振幅较大，振动频率为3C．A的振幅较大，振动频率为3D．B的振幅较大，振动频率为4解析：A、B两弹簧振子都做受迫振动，谁的固有频率越接近驱动力的频率，谁的振幅就越大，其频率都等于驱动力的频率．答案：B10．(多选)某弹簧振子，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，稳定后的振动图象如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的()A．a点 B．b点C．c点 D．一定不是c点解析：振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱＝eq\f(3,2)T固，所以受迫振动的状态一定不是图乙中的b点和c点，可能是a点，故选项A、D正确．答案：AD11．汽车的重量一般支撑在固定于轴承上的若干个弹簧上，弹簧的等效劲度系数k＝1.5×105N/m.汽车开动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))(l为车厢在平衡位置时弹簧被压缩的长度)．若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2Hz，已知汽车的质量为600kg，每个人的质量为