鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第5节 生活中的振动同步达标检测题

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．关于共振，下列说法正确的是（　　）

A．发生共振现象时物体做的一定是固有振动

B．发生共振现象时驱动力的频率与物体的固有频率相同

C．一个固有频率为30Hz的物体受80Hz的驱动力作用时比受20Hz驱动力作用时振幅大

D．共振是有害的，因此在任何情况下都要尽可能避免共振

2．如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计的原理图，在同一铁支架上焊有四个固有频率依次为、、、的钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的电动机接触，如发现b钢片的振幅最大，则电动机的转速最接近（　　）

A． B． C． D．

3．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．5Hz

4．如图所示，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，乙弹簧振子的固有频率为，当支架在受到竖直方向、频率为的驱动力作用做受迫振动时，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

B．甲的振幅较大，且振动频率为

C．乙的振幅较大，且振动频率为

D．乙的振幅较大，且振动频率为

5．下列说法不正确的是（　　）

A．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频

B．漂浮在海上的小船随海浪上下振动，是共振现象

C．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌

D．较弱声音也可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振

6．如图所示是某单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法正确的是（　　）

A．振动过程中周期变小

B．摆球P时刻的机械能大于N时刻的机械能

C．摆球P时刻的动能等于N时刻的动能

D．小球在P时刻和N时刻，受到绳子拉力的大小相等

7．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摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则在振动稳定后（　　）

A．其它各摆摆动频率跟A摆相同

B．其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大

C．其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最小

D．其它各摆振动振幅大小相同

8．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

9．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎。若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为500，已知空气中的声速为340，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为（　　）

A．0.68m B．1.32m C．1.47m D．2.94m

10．两个弹簧振子甲的固有频率为f,乙的固有频率为9f,若它们均在频率为8f的策动力作用下受迫振动,则(       ).

A．振子甲的振幅较大.振动频率为f

B．振子乙的振幅较大,振动频率为9f

C．振子甲的振幅较大.振动频率为9f

D．振子乙的振幅较大,振动频率为8f

11．如图所示，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．驱动力频率为时，振子处于共振状态

B．驱动力频率为时，振子的振动频率为

C．假如让振子做自由振动，它的频率为

D．振子做自由振动时，频率可以为、、

12．如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是(　　)

A．只有E摆的振动周期与A摆的相同

B．其他各摆的振幅都相等

C．其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大

D．其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大

13．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则下列说法不正确的是（　　）

A．此单摆的固有周期约为2 s

B．此单摆的摆长约为1 m

C．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

14．某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图所示的共振曲线。横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（   ）

A．由图中数据可以估算出摆球的摆长

B．由图中数据可以估算出摆球的质量

C．由图中数据可以估算出摆球的最大动能

D．如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰值将向右移动

15．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动， 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（       ）

A．小球振动的固有频率是

B．小球做受迫振动时周期一定是

C．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著增大

D．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著减小

二、填空题（共4题）

16．阻尼振动

（1）阻尼：当振动系统受到_______的作用时，振动受到了阻尼。

（2）阻尼振动：______逐渐减小的振动，如图所示。

（3）振动系统能量衰减的两种方式

①振动系统受到_______阻力作用，机械能逐渐转化为_____；

②振动系统引起邻近介质中各_______的振动，能量向外辐射出去。

17．共振

（1）概念：当驱动力的频率等于___________时，物体做受迫振动的振幅___________的现象。

（2）共振的条件：驱动力的频率等于___________。

（3）共振的特征：共振时___________最大。

（4）共振曲线（如图所示）。

18．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）

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）

20．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，始终保证以速率v水平向左匀速拉动记录纸，通过纸移动的空间距离间接反映运动时间的方法，记录振子的运动．记录笔在纸上留下如图17所示的图像，已知该图像是经过一定的平移操作后是一个正弦函数图像．记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计．y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的已知位置坐标．

（1）写出振子的平衡位置的纵坐标yC；

（2）求振子振动的周期T，并给出一个类似本题记录振动的方法的应用；

（3）若记录笔与记录纸之间的摩擦力和空气阻力很小但不可忽略，在答题纸相关区域定性画出记录纸上可能出现的图线；

21．如图是探究单摆共振条件时得到的图象，它表示了振幅跟驱动力频率之间的关系，（取）试分析：

（1）这个单摆的摆长是多少？

（2）如果摆长变长一些，画出来的图象的高峰将向哪个方向移动？

22．如图所示是一个单摆的共振曲线。

(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8m/s2，试求此单摆的摆长；

(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰”将怎样移动。

23．如图为一单摆的共振曲线，

(1)请你根据图中的数据算出该单摆的摆长约为多少？

(2)共振时单摆的振幅多大？其摆动的最大摆角为多少？（g取10 m/s2）

参考答案：

1．B

2．B

3．A

4．D

5．B

6．B

7．A

8．C

9．A

10．D

11．A

12．C

13．C

14．A

15．C

16．     阻力     振幅     摩擦     内能     质点

17．     固有频率     最大     固有频率     振幅

18．     c     等于    

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)；(2),应用：心电图，示波器显示等；(3)

21．（1） （2）向左

22．(1)2.76m；(2) 向左移

23．(1)1 m；(2)10 cm，5.73°