2.6受迫振动共振 同步训练题 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（含解析）

2.6受迫振动共振精选训练题一、选择题1．A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较（）A．A摆的振幅较大，振动频率为fB．B摆的振幅较大，振动频率为5fC．A摆的振幅较大，振动频率为5fD．B摆的振幅较大，振动频率为4f2．在一根张紧的绳上挂着四个单摆，甲丙摆长相等，当甲摆摆动时（）A．乙摆振幅最大 B．丙摆振幅最大 C．丁摆频率最小 D．乙摆周期最小3．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（如图所示）。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很大B．操作人员可能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．操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500Hz4．脱水机把衣服脱水完后切断电源，电动机还要转动一会儿才能停下来，在这一过程中，发现脱水机在某一时刻振动得很剧烈，然后又慢慢振动直至停止运转，其中振动很剧烈的原因是（）A．脱水机没有放平稳B．电动机在这一时刻转快了C．电动机在这一时刻的转动频率跟脱水机的固有频率相近或相等D．是脱水机出现了故障5．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6．如果把人作为一个有弹性的整体来看，在水平方向的固有频率约为3~6Hz，竖直方向的固有频率约为4~8Hz。为保障操作员的安全与健康，有关部门作出规定：用手操作的各类振动机械的频率应满足一定条件。根据以上提供的信息，下列条件规定合理的是（）A．各类振动机械的频率必须小于20HzB．各类振动机械的频率必须大于20HzC．各类振动机械的频率应在3~6HzD．各类振动机械的频率应在4~8Hz7．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，列车固有振动周期为。下列说法错误的是（）A．列车的危险速率为B．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8．对于阻尼振动，下列说法正确的是（）A．阻尼振动就是减幅振动，其振动的能量不断减少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、振动能量、振动周期逐渐减小D．对做阻尼振动的振子来说，其机械能逐渐转化为内能9．下列说法中正确的是（）A．物体做自由振动时，振动频率与振幅无关B．物体做受迫振动时，振动频率与固有频率无关C．物体做受迫振动时发生共振时，振动频率最高D．物体在发生共振时的振动就是无阻尼振动10．关于共振的防止和利用，应做到（）A．利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率B．防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率C．利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率D．防止共振危害时，应尽量使驱动力频率远离振动物体的固有频率11．下列振动现象为共振现象的是（）A．一列火车通过钱塘江大桥时的振动B．挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，结果水桶中的水溢出C．工厂中机器开动引起厂房的振动D．快艇上的发动机振动带动乘客振动12．2011年3月11日14时46分，日本宫城县和岩手县等地发生9.0级地震，导致很多房屋坍塌，场景惨不忍睹，就此事件，下列说法不正确的有（）A．所有建筑物振动周期相同B．建筑物的振动周期由其固有周期决定C．所有建筑物振幅相同D．所有建筑物均做受迫振动13．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图象，下列说法正确的是（

）A．摆球时刻的动能等于时刻的动能B．摆球时刻的势能等于时刻的势能C．摆球时刻的机械能等于时刻的机械能D．摆球时刻的机械能大于时刻的机械能14．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛．不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在某电压下，电动偏心轮的转速是，已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期．为使共振筛的振幅增大，以下做法正确的是（）A．降低输入电压 B．提高输入电压C．增加筛子质量 D．减小筛子质量15．某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（

）A．当f<f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B．当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f二、解答题16．如图所示，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。问：（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10s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4r/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？为什么？参考答案1．B2．B3．D4．C5．B6．B7．C8．ABD9．AB10．AD11．BC12．BC13．BD14．AC15．BD16．（1）简谐运动，0.5s，2Hz，阻尼振动；（2）受迫振动，0.25s；（3）2r/s【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（F＝－kx），所以做简谐运动，其周期和频率是由它本身的结构性质决定的，称固有周期（T固）和固有频率（f固），根据题意T固＝＝s＝0.5sf固＝＝Hz＝2Hz由于摩擦力和空气阻力的存在，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4r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为f驱＝4Hz，周期T驱＝0.25s