标签: 2019-2020年高二物理第9单元:达标训练(7、受迫振动共振)(有解析)大纲人教版  
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doc 2019-2020年高二物理 第9单元:达标训练(7、受迫振动 共振)(有解析) 大纲人教版 基础·巩固·达标 1.共振现象是( ) A.发生在受迫振动中,策动力的频率远大于物体的固有频率,振幅最大B.发生在简谐运动中,策动力的频率等于物体的固有频率,振幅最大[ C.发生在受迫振动中,策动力的频率等于物体的固有频率,振幅最大 D.发生在受迫振动中,策动力的频率远小于物体的固有频率,振幅最大思路分析:共振发生在受迫振动中,且当驱动力频率等于固有频率时. 答案:C2.有A、B两个弹簧振子,A的固有频率为f,B的固有频率为4f,如果它们都在频率为3f的驱动力作用下受迫振动,则( ) A.振子A的振幅较大,振动频率为f B.振子B的振幅较大,振动频率为3f C.振子A的振幅较大,振动频率为3f[D.振子B的振幅较大,振动频率为4f 思路分析:物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,而和物体的固有频率无关.但当驱动力的频率越接近物体固有频率时,物体振动的振幅越大. 答案:B 3.若铁路上每根铁轨的长为12 m,在弹簧支撑下的车厢固有周期是0.6 s,列车以下列哪一速度行驶时,车厢振动最厉害( )A.20 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.12 m/s 思路分析:车厢每经过两铁轨接合处,受到一次外来的驱动力,当驱动力的周期和车厢固有周期相等时,车厢振动最厉害,故v==20 m/s. 答案:A 4.A、B、C三摆的摆长及摆球质量如图9-7-5所示.当A振动起来后,通过水平挂绳迫使B、C振动,下列说法中正确的是( ) 图9-7-5 A.只有A、C振动周期相等 B.C的振幅比B小 C.C的振幅比B大 D.A、B、C振动周期相等 思路分析:因为B、C均做受迫振动,故其振动的频率(或周期)等于驱动力的频率(或周期),即B、C的振动周期都等于A的振动周期,所以选项D正确.而C的固有周期和A的周期相等,故振幅比B的振幅大.选项C正确. 答案:CD 5.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,给筛子一个驱动力,这就做成一个共振筛.筛子做自由振动时,完成20次全振动所用时间为15 s,在某电压下电动偏心轮的转速是88 r/min.已知增大电压可以使转速提高,增加筛子的质量可以增大筛子的固有周期,要使筛子的振幅增大,下列说法正确的是( ) A.降低输入电压 B.提高输入电压 C.增大筛子的质量 D.减小筛子的质量 思路分析:本题关键是理解增大振幅的条件.自由振动时的频率为固有频率,固有频率为f0= Hz=1.33 Hz,在某电压下驱动力的频率为f= Hz=1.47 Hz,要增大振幅只有使转动频率(驱动力频率)f接近固有频率f0.想办法使f减小或使f0增大.为使f减小,必须减小转速,故应降低输入电压;为使f0增大,应减小固有周期,故应减小筛子的质量. 答案:AD 综合·应用·创新6.正在运转的机器,当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器的振动不强烈,切断电源,飞轮的转动逐渐慢下来,在某一时间内机器却发生了强烈的振动,此后飞轮转速继续变慢,机器的振动也随之减弱.在机器停下来之后若重新启动机器,使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增大到ω0,在这一过程中( ) A.机器不一定会发生强烈的振动 B.机器一定发生强烈的振动 C.若机器发生强烈振动,强烈振动时飞轮的角速度为ω0 D.若机器发生强烈振动,强烈振动时飞轮的角速度肯定不为ω0 答案:BD 7.某桥梁的固有频率为6.0 Hz,在大量军队齐步过桥,军人每跨一步距离为0.75 m,当行走速度为_______________,会对桥的安全威胁最大. 思路分析:军人每跨一步所用时间与桥梁的固有周期相等时,军人齐步走对桥梁的动力使桥梁产生共振,从而使桥梁有倒塌的危险. v==sf=0.75×6.0 m/s=4.5 m/s. 答案:4.5 m/s 8.如图9-7-6所示为单摆的共振曲线,图中横坐标表示驱动力的频率,纵坐标表示单摆的振幅,由图线可得出该单摆的摆长为_______________. 图9-7-6 图9-7-7[ 思路分析:由图象知,当频率f=f2时,单摆发生共振,此时刚好等于单摆的固有频率,所以2π=,l=. 答案:[ 9.如图9-7-7所示,轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子,其固有频率为2 Hz,杆的O端有固定光滑轴,C端下边由凸轮支持,凸轮绕其轴转动,转速为n.当n从0逐渐增大到5 r/s的过程中,振子M的振幅变化情况将是___________________________________________.当n=____________r/s时振幅最大.若转速稳定在5 r/s,M的振动周期是_________________. 思路分析:本题考查对受迫振动的频率和共振的条件的分析,振子固有频率为2 Hz,凸轮的转动频率就是驱动力的频率,即f驱从0增大到5 Hz的变化过程中,先接近固有频率,达到相等后又偏离固有频率,故振幅先增大后减小,当f驱=f固=2 Hz,即n=2 r/s时振幅最大. 当n=5 r/s,即f驱=5 Hz,T驱=0.2 s,受迫振动的周期取决于驱动力的周期,即也为0.2 s. 答案:先增大后减小 2 0.2 s 10.洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后,电动机由于惯性还要转一会儿才能停下来.在这个过程中,洗衣机的振动剧烈程度有变化,其中有一阵子最剧烈.试分析这一现象. 解:转动的电动机对洗衣机来说是驱动力,切断电源前,电动机转速很高,其频率远大于洗衣机的固有频率,故振幅很小.切断电源后,电动机由原来的高转速逐渐减小,直到停止.在这个过程中,电动机的频率与洗衣机的固有频率的差值也经历了“变小——等于零——变大”的变化.在差值逐渐变小的阶段,洗衣机的振幅逐渐增大,即振动逐渐加剧;当差值为零时,洗衣机发生共振,振幅最大,即振动最剧烈.此后,随着差值逐渐变大,振动也逐渐减弱,直至停止.

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