高中粤教版 (2019)第五节 受迫振动 共振精品综合训练题

课时把关练

第五节  受迫振动　共振

1.如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，下列说法正确的是（　）

A.阻尼振动是一种受迫振动

B.摆球在P与N时刻的势能相等

C.摆球在P与N时刻的动能相等

D.摆球在P与N时刻的机械能相等

点题：从能量角度对阻尼振动进行理解。

2.一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是（　）

A.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大于前一时刻的机械能

3.如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（　）

A.物体通过O点时所受的合外力为零

B.物体将做阻尼振动

C.物体最终只能停止在O点

D.物体停止运动后所受的摩擦力为μmg

4.［多选］据古书记载，古时京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣两次，人们十分惊恐。一学者判断，这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些，它就不再自鸣了。关于这个现象，下列说法中正确的是（　）

A.共鸣是一种共振

B.铜盘共鸣时的振动频率等于皇宫钟声的频率

C.把铜盘磨薄改变了驱动力的频率

D.把铜盘磨薄使铜盘的固有频率不等于驱动力的频率

5.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球垂直纸面振动的时候，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. b摆的摆角最大  B. c摆的周期最小

C. d摆的频率最小  D. b、c、d的摆角相同

6.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200 Hz，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200 Hz时，丝网不振动

C.当“落网”昆虫翅膀振动频率等于200 Hz时，丝网的振幅最大

D.昆虫“落网”时，丝网振动的频率由丝网的固有频率决定

7.工厂测机器转速可用一种振动式转速计。振动式转速计由十几根不同长度的钢丝做成，每根钢丝的固有频率都不同。使用时，将振动式转速计固定在发动机附近，机器工作时，每转一转，活塞上下一次，产生一次振动。观察发现，固有频率为60 Hz的那一根钢丝的振动幅度最大，由此可知机器的转速约为（　）

A. 1 800 r/min B. 3 600 r/min

C. 7 200 r/min　 D. 60 r/min

8.轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器等组成的支撑系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”的固有周期是0.5 s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为1.0 m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（　）

A.当轿车以30 km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为2 Hz

B.轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同

C.轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越强烈

D.当轿车以7.2 km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最强烈

9.［多选］某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，关于此受迫振动对应的状态，下列说法正确的是（　）

             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.一定不是图乙中的c点

10.［多选］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，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线

B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l1∶l2=25∶4

C.图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆的摆长约为1 m

D.若摆长均为1 m，则图线Ⅰ是在地球上完成的

11.［多选］为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图2-6-7甲、乙所示。则（　）

甲　　　　 　　乙

A.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同

B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大

C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同

D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同

12.［多选］下列说法正确的是（　）

A.在同一地点，单摆做简谐运动的周期的平方与其摆长成正比

B.弹簧振子做简谐运动时，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，单摆做简谐运动的周期越小

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

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第五节  受迫振动　共振

参考答案

1. B　

2. A　

3. B　

4. ABD　5. A　

6. C　

7. B　解析：当驱动力的频率等于物体固有频率时，发生共振，振幅最大。所以发动机转动的频率等于钢丝的固有频率，即60 Hz，所以发动机的转速C、D错误，B正确。

8. D　解析：v=30 km/h≈8.33 m/s，相邻两条减速带间的距离为1.0 m，则轿车通过减速带的时间为t=0.12 s，则车身上下振动的频率为8.33 Hz，故A错误；轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小可能相同，故B错误；根据共振发生的条件可知，轿车车身上下振动的固有频率等于减速带产生的驱动力频率时，轿车会发生共振，振动最强烈，此时轿车通过减速带的时间等于固有周期是0.5 s，所以轿车的速度为m/s=2.0 m/s=7.2 km/h，故C错误，D正确。

9. AD　

10. ABC　解析：图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率f1=0.2 Hz，f2=0.5 Hz。根据周期公式可得f==，当两摆分别在月球上和地球上做受迫振动且摆长相等时，g越大，f越大，所以g2>g1，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以图线Ⅰ表示在月球上单摆的共振曲线，故A正确；若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则g相同，两次摆长之比l1∶l2=∶=25∶4，所以B正确；图线Ⅱ若是在地球上完成的，将g=9.8 m/s2和f2=0.5 Hz代入频率的计算公式可解得l2≈1 m，所以C正确，D错误。

11. AD　提示：树干的固有频率与树木本身有关，振动器的频率与树干的固有频率相同时，树干振动幅度最大，效果最好。

12. ABD　解析：在同一地点，重力加速度g为定值，根据单摆周期公式T=可知，周期的平方与摆长成正比，故A正确；弹簧振子做简谐运动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故B正确；根据单摆周期公式T=可知，单摆的周期与质量无关，故C错误；当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，故D正确。