鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第5节 生活中的振动课后复习题

2.5生活中的振动同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．在学到《机械振动与机械波》时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点．

小张说：医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波

小王说：军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过桥时要减速，也是同样的道理

小赵说：树叶在水面上下振动说明，介质并不随机械波向外传递

小李说：我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，这是风吹振动的

让你从物理学的角度来看，你认为谁说错？（）

A．小张说的对 B．小王说的对 C．小赵说的对 D．小李说的对

2．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。观察B、C、D摆的振动发现（　　）

A．C摆的频率最小 B．A摆的周期最大

C．D摆的摆角最大 D．B、C、D的周期相同

3．关于固有频率，下列说法正确的是（　　）

A．振幅越大，固有频率越小 B．所有物体的固有频率都相同

C．物体不振动时固有频率为0 D．固有频率是由振动系统本身决定的

4．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（　　）

A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线

B．若两次受迫振动均发生在地球上同一地点，则两次摆长之比为

C．若图线Ⅰ的摆长约为，则图线Ⅰ是在地球表面上完成的

D．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为

5．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是（　　）

A．机械能守恒 B．能量正在消失

C．只有动能和势能相互转化 D．减少的机械能转化为内能

6．如图所示，弹簧下端悬挂一个钢球，上端固定，它们组成一个振动系统。初始时系统处于静止状态，现用手把钢球向上托起一段距离L，然后由静止释放，钢球便上下做简谐振动，则（　　）

A．因振动系统机械能守恒，故弹簧处于原长时，钢球动能最大

B．钢球在最高点的加速度可能小于g

C．对钢球施加一周期性的外力，钢球振幅一定越来越大

D．钢球位于最高点时弹簧对钢球的弹力方向一定向下

7．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则（　　）

A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s

B．当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz

C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大

D．当转速减小时，弹簧振子的振幅不变

8．部队经过桥梁时，规定不许齐步走；登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，其主要原因是（     ）

A．减轻对桥的压力，避免产生回声

B．减少对桥、雪山的冲量

C．避免使桥发生共振和使雪山发生共振

D．使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少

9．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，下列说法正确的是（　　）

A．“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大

B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动

C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，丝网的振幅最大

D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由丝网自身的结构所决定，与昆虫翅膀振动频率无关

10．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中摆长关系为，让d先摆动起来后，其它各摆随后也跟着摆动起来。下列说法正确的是（　　）

A．稳定后四个摆的周期大小

B．稳定后四个摆的振幅一样大

C．稳定后a摆的振幅最大

D．d摆摆动过程中振幅保持不变

11．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　）

A．稳定时b摆的振幅最大

B．稳定时b摆的周期最大

C．由图乙可以估算出b摆的摆长

D．由图乙可以估算出c摆的摆长

12．如下表所示为某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则固有频率可能为（　　）

A．f固＝40Hz

B．70Hz

C．50Hz＜f固＜60Hz

D．以上选项都不对

13．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

14．“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，还会溅起层层水花。现某同学用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，则关于溅起水花强弱的描述正确的是（　　）

A．溅起水花越来越弱

B．溅起水花越来越强

C．溅起水花先变弱后变强

D．溅起水花先变强后变弱

15．2021年4月18日22时11分在台湾省花莲县发生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

二、填空题（共4题）

16．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，达到稳定时_____摆的振幅最大，图乙是a摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则a摆的摆长为__________

17．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆球，当摆球a振动的时候，通过绳给其他各摆球施加驱动力，使其余各摆球也振动起来，则：

①振动一段时间后，b、c、d各摆球中，振幅最大的是______；（选填“b”、“c”或“d”）

②b摆球的振动周期________d摆球的振动周期（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

③图乙是a摆的振动图像，t0为已知量，重力加速度为g，则a的摆长为________。（假设摆角很小）

18．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，达到稳定时b摆和c摆的周期大小关系是:Tb_________Tc，三个摆中______摆的振幅最大，图乙是c摆稳定以后的振动图象，重力加速度为g，不计空气阻力，则a摆的摆长为________．

19．弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示．为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动．

（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．

表1

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________．

（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示．

表2

从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________．

（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?

试列举可能的两个因素：________________________________________．

三、综合题（共4题）

20．如图，张紧的水平绳上吊着A、B、C三个小球。B球靠近A球，但两者的悬线长度不同；C球远离A球，但两者的悬线长度相同。

(1)让A球在垂直于水平绳的方向摆动，在起初一段时间内将会看到B、C球有什么表现？

(2)在C球摆动起来后，用手使A、B球静止，然后松手，在起初一段时间内又将看到A、B球有什么表现？

21．汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5 s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8 m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？

22．洗衣机在衣服脱水完毕关闭电源后，脱水桶还要转动一会才能停下来．在关闭电源后，发现洗衣机先振动得比较弱，有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减弱直至停下来。

（1）开始时，洗衣机为什么振动比较弱？

（2）期间剧烈振动的原因是什么？

23．如图是一个单摆的共振曲线。

（1）试估计此单摆的摆长。

（2）若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将怎样变化？

参考答案：

1．D

2．B

3．D

4．B

5．D

6．B

7．B

8．C

9．C

10．C

11．D

12．C

13．B

14．D

15．B

16．     c    

17．     c     等于    

18．     Tc=Tb；     c；    

19．（1）频率f与弦长L成反比

（2）频率f与拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的环境中，影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关，如弦的半径（即直径、粗细等）或弦的材料（即密度、单位长度的质量等）．

20．

(1)当A摆振动时，其它两摆也振动起来，BC摆做受迫振动，三个摆的振动周期都等于A摆的固有周期；C摆发生共振，振幅比B摆大；

(2)若球摆动起来后，用手使A、B球静止，然后松手，则看到A、B球做受迫振动，三个摆的振动周期都等于C摆的固有周期；A摆发生共振，振幅比B摆大。

21．5.33m/s

22．

（1）开始时，脱水桶转动的频率远高于洗衣机的固有频率，振幅较小，振动比较弱；

（2）当洗衣机脱水桶转动的频率等于洗衣机的固有频率时发生共振，振动剧烈。

23．(1)2.78m；(2) 共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将向左移动。