人教版物理高二选修3-4 11.5外力作用下的振动同步练习
试卷更新日期：2016-01-07 类型：同步测试
一、选择题
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1. 下列各种振动中，不是受迫振动的是( )A、敲击后的锣面的振动 B、缝纫机针的振9动 C、人挑担子时，担子上下振动 D、蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动2. 单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小，这是因为( )A、能量正在逐渐消灭 B、动能正在转化为势能 C、机械能守恒 D、总能量守恒 ，减少的机械能转化为内能3. 下列说法中正确的是( )A、阻尼振动一定是减幅振动 B、物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小 C、受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关 D、受迫振动频率由驱动力和振动系统特点共同决定4.
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500 Hz。将这只酒杯放在两个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500 Hz5. 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。由于每一根钢轨长度相等，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12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s。下列说法正确的是( )A、列车的危险速率为40 m/s 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6.如图所示，把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8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时，则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8 Hz B、甲的振幅越大，且振动频率为9 Hz C、乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz D、乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz7.如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，曲轴不动时让其上下振动，振动周期为T1 ， 现使把手以周期T2匀速转动，T2>T1 ， 当其运动达到稳定后，则( )
A、弹簧振子的振动周期为T1 B、弹簧振子的振动周期为T2 C、要使弹簧振子的振幅增大，可以减小把手的转速 D、要使弹簧振子的振幅增大，可以增大把手 的转速8.某简谐振子，自由振动时的振动图象如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的( )
A、a点 B、b点 C、c点 D、一定不是c点9. 脱水机把衣服脱水完后切断电源，电动机还要转一会儿才 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10. 下表记录了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( )驱动力频率/Hz
30
40
50
60
70
80
受迫振动振幅/cm
10.2
16.8
27.2
28.1
16.5
8.3
A、f固＝60 Hz B、60 Hz<f固<70 Hz C、50 Hz<f固<60 Hz D、以上三项都不对11.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示．若用T0表示弹簧振子 的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则( )
A、由图线可知T0＝4 s B、由图线可知T0＝8 s C、当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小 D、当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小12.如图所示装置中，已知弹簧振子的固有频率f固=2Hz，电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮d2的 。为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为( )
A、60r/min B、120r/min C、30r/min D、240r/min13.如图所示，一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为 、l、
、l、2l ， 若让D摆先摆动起来，周期为T，稳定时A、B、C、E各摆的情况是( )
A、B摆振动的振幅最大 B、E摆振动的振幅最大 C、C摆振动的周期为T D、A摆振动的周期大于T14.把一个 筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图所示．筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15 s，在某电压下，电动偏心轮转速是36 r/min.已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下 列做法正确的是( )
A、提高输入电压 B、降低输入电压 C、增加筛子质量 D、减小筛子质量15.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是（ ）
A、摆长约为10cm B、摆长约为1m C、若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 D、若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动二、填空题
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16. 一洗衣机脱水桶在正常工作时非常平衡,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象如何解释：。17. 铁轨上每根钢轨长12 m，若支持车厢的弹簧 固有周期为0.6 s， 那么列车以m/s速度行驶时，车厢振动最厉害。18.
如图所示，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。
①在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怎样的？。
②当n＝r/s时振幅最大。
③若转速稳定在5 r/s，M的振动周期是。
19. 在飞机的发展中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前缘装置配重杆的目的主要是。20.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处(如图所示)，树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50 g的砝码换成500 g的砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次。你估计鸟的质量最接近 g。
三、解答题
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21.
如图所示是一个单摆的共振曲线。
(1)、试估算此单摆的摆长。(g取10m/s2)(2)、共振时单摆的振幅为多大?
(3)、若摆长增大，共振曲线的峰值将怎样移动?22. 蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动，当丝网的振动频率为f＝200 Hz左右时，网的振幅最大，对于落在网上的昆虫，当翅膀振动的频率为多少左右时，蜘蛛能立即捕捉到它．如该丝网共振时的最大振幅为0.5 cm，试定性画出其共振曲线．23. 洗衣机脱水桶正常工作时，转速为n=2 800 r/min ， 脱水后由切断电源到电动机停止转动的时间为t=16 s。实际发现t1=13 s左右时，洗衣机振动最为剧烈，若切断电源后转速是均匀减小的，则洗衣机振动的固有频率大约为多少 ?24.汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数k=1.5×105N/m。汽车开始运动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f=
(l为弹簧的压缩长度)。若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2Hz，已知汽车的质量为600kg，每个人的质量为70kg，则这辆车乘坐几个人时，人感到最难受?25.某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P为光滑水平面，K是轻质弹簧，A是质量为M的带夹子的标准质量金属块，Q是待测质量的物体， 已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T= 2π
，其中，m是振子的质量，k是与弹簧的劲度系数有关的常数，当只有A时，测得其振动周期为T1 ， 将待测物体Q固定在A上后振动周期为T2 ， 则待测物体的质量为多大?