高中物理教师资格证笔试练题：2.6受迫振动共振 同步练习
2.6 受迫振动 共振 练习题(解析版)
第二章机械振动2.6 受迫振动共振一.单选题：1.下列说法中不正确的是()A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关B[实际的自由振动由于阻力的作用，振幅会越来越小，所以一定为阻尼振动，故A项正确；物体在周期性驱动力的作用下的振动是受迫振动，故物体在外力作用下的振动不一定是受迫振动，故B项不正确；阻尼振动的振幅会越来越小，故C项正确；受迫振动稳定后的频率取决于驱动力的频率，与自身物理条件无关，故D项正确．]2.如图所示，曲轴上挂着一个弹簧振子．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2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则下列说法正确的是()A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC．当转速为240 r/min时，弹簧振子的振幅最大D．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大B[受迫振动中，受迫振动的物体的周期、频率由驱动力的周期、频率决定，驱动力的频率为4 Hz，周期为0.25 s，所以A项错误，B项正确；当驱动力的周期与振子的固有周期相等时，振幅最大，C、D项错误．]3．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，主要原因是()A．减小对桥的压力，避免产生回声B ．减小对桥、雪山的冲量C ．避免使桥、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C [部队过桥梁时不准齐步走，主要是避免使桥梁发生共振，登山运动员登雪山时不许高喊也是避免雪山发生共振，故C 正确，A 、B 、D 错误．综上本题选C.]4.如图所示装置中，已知弹簧振子的固有频率f 固＝2 Hz ，电动机皮带轮的直径d 1是曲轴皮带轮直径d 2的12.为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为( )A ．60 r/minB ．120 r/minC ．30 r/minD ．240 r/minD [若使振子振幅最大，则曲轴转动频率为f ＝2 Hz ，即2 r/s ，由于d 1d 2＝r 1r 2＝12，ω1r 1＝ω2r 2，故ω1ω2＝2，所以电动机转速为4 r/s ，即240 r/min.] 5.在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后机翼很快就抖动起来，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．在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是( )A ．加大飞机的惯性B ．使机体更加平衡C ．使机翼更加牢固D ．改变机翼的固有频率D [当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，发生共振，振幅最大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率，选D.]二．多选题：6.下列振动，不属于受迫振动的是( )A ．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动B ．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动E．共振筛的振动解析：受迫振动是指在周期性驱动力作用下的振动，故A、C、D都是自由振动，B、E是受迫振动．答案：ACD7.一台洗衣机的脱水桶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，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是()A．洗衣机做的是受迫振动B．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大C．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小D．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率等于洗衣机的固有频率E．当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率解析：切断电源后，脱水桶的转速越来越小，即脱水桶的运转频率越来越小，由题意可知，当洗衣机脱水桶正常工作时，非常稳定，即正常工作时的频率大于洗衣机的固有频率，A、B选项正确．当振动最剧烈时，洗衣机发生了共振，即脱水桶运转频率等于洗衣机的固有频率，E选项正确．答案：ABE8.如图所示为一个弹簧振子做受迫振动时振幅与驱动力频率之间的关系图像，由图可知()A．让振子自由振动，它的频率可以为f1、f2、f3B．驱动力频率为f2时，振子处于共振状态C．驱动力频率为f3时，振子的振动频率为f3D．假如让振子自由振动，它的频率是f2BCD[由题意可知，当驱动力的频率变化时，做受迫振动的弹簧振子的振幅在变化，当驱动力频率为f 2时，受迫振动的振幅最大，即发生共振，B 正确；弹簧振子做受迫振动的频率等于驱动力的频率，C 正确；假如让振子自由振动，其频率为固有频率，由系统本身决定，应为f 2，故A 错误，D 正确．]9.将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆振动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图像提供的信息作出下列判断，其中正确的是( )A ．t ＝0.2 s 时摆球正经过最低点B ．t ＝1.1 s 时摆球正经过最低点C ．摆球振动过程中机械能减少D ．摆球振动的周期为T ＝1.4 sAC [单摆在做简谐运动过程中，悬线上拉力是周期性变化的．摆球在最低点时悬线拉力最大F max ＝mg ＋mv 2L .在摆到最高点v ＝0时，悬线拉力最小，F ＝mg cos θ.t ＝0.2 s 时，拉力最大，即摆球正经过最低点，A 正确；t ＝1.1 s 时，摆球正经过最高点，B 错误；从题图可看出摆球经过最低点速度逐渐减小，机械能逐渐减少，C 正确；由题图可知，T ＝2×(0.8－0.2) s ＝1.2 s ，D 错误．]10．(多选)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AC [共振筛的工作原理是，当电动偏心轮的转动周期跟筛子的固有周期相等时，就会发生共振．在题给条件下，筛子振动的固有周期T固＝1510s＝1.5 s，电动偏心轮的转动周期(对筛子来说是驱动力的周期)T驱＝6036s＝1.67 s．要使筛子振幅增大，就得使这两个周期值靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压使偏心轮转得快一些，减小驱动力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大．正确选项为A、C.]11.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9 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B．甲的振动频率为9 HzC．乙的振幅较大D．乙的振动频率为9 HzE．甲、乙两振子的振幅、频率均相等解析：根据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，又因为做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以选项A、B、D正确．答案：ABD12．研究单摆受迫振动规律时得到如图所示的图象，则下列说法正确的是()A．其纵坐标为位移B．其纵坐标为振幅C．单摆的固有周期为2 sD．图象的峰值表示共振时的振幅E．单摆的摆长为2 m解析：纵坐标是振幅，不是位移，A说法错误，B说法正确；当f驱＝f固时发生共振，振幅最大，由图知T固＝1f＝2 s，L＝T2固g4π2＝1 m可见C和D的说法均正确．答案：BCD13．(多选)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如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()甲乙丙A．由图像可知T0＝4 sB．由图像可知T0＝8 sC．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AC[题图乙是弹簧振子未加驱动力时的周期，故由题图乙中的图线读出的周期为其振动的固有周期，即T0＝4 s．题图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线，做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，即T＝8 s．当受迫振动的周期与固有周期相同时，其振幅最大；周期差别越大，其振动振幅越小．由以上分析可知，正确选项为A、C.]14.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，下列说法不正确的是()A．摆长约为10 cmB．摆长约为1 mC．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E．若减小摆长，共振曲线的“峰”将向左移动解析：当驱动力的频率f等于单摆的固有频率f固时，发生共振，由图可知f固＝0.5 Hz，则有2πlg＝1f固＝2 s，摆长l＝1 m，选项A错误，B正确；若增大摆长，固有频率f固减小，共振曲线的“峰”将向左移动，选项C错误，D正确．同理知E错误．答案：ACE15．有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆，其中b摆摆球质量最大，另4个摆球质量相等，摆长关系为L c＞L b＝L d＞L a＞L e，如图所示，现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度，放手后让其振动，经过一段时间，其余各摆均振动起来，达到稳定时()A．周期关系为T c＝T d＝T a＝T eB．频率关系为f c＝f d＝f a＝f eC．振幅关系为A c＝A d＝A a＝A eD．四个摆中，d的振幅最大，且A e＜A aE．四个摆中c摆的振幅最大解析：b 摆的振动，作为一种驱动力迫使其他四个摆做受迫振动，受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而和自身的固有周期(固有频率)无关，A 、B 正确．四个摆做受迫振动的振幅与驱动力的频率跟自身的固有频率之差有关，这个差越小，做受迫振动的振幅越大．在a ，c ，d ，e 四个摆中，d 的摆长跟b 的摆长相等．因此d 的固有频率和驱动力的频率相等，d 摆做受迫振动的振幅最大．同理e 摆做受迫振动的振幅最小，D 正确．答案：ABD16．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Ⅰ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E ．一定不是图乙中的b 点解析：振子的固有周期与驱动力周期的关系是T 驱＝32T 固，所以受迫振动的状态一定不是图乙中的b 点和c 点，可能是a 点，故A 、D 、E 正确．答案：ADE17.如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，摆球质量均相同，先让A 摆振动起来，则其余各摆也随之振动．已知A 、B 、F 三摆的摆长相同，则下列判断正确的是( )A．7个摆的固有频率都相同B．振动稳定后7个摆的振动频率都相同C．B、F摆的摆长与A摆相同，它们的振幅最大D．除A摆外，D、E摆离A摆最近，它们的振幅最大BC[7个摆的摆长不完全相同，固有频率不完全相同，选项A错误；A摆振动起来后，带动其余6个摆做受迫振动，振动稳定后7个摆的振动频率都相同，选项B正确；B、F摆的摆长与A摆相同，发生共振，振幅最大，选项C正确，D错误．]18．(多选)如图为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是()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lⅠⅠlⅠ＝25Ⅰ4C．图线Ⅰ若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1 mD．若摆长均为1 m，则图线Ⅰ是在地面上完成的ABC[受迫振动的频率与固有频率无关，但当驱动力的频率与物体固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，所以，可以根据物体做受迫振动的共振曲线判断出物体的固有频率．根据单摆振动周期公式T＝2πlg，可以得到单摆固有频率为f＝1T＝12πgl，根据图像中f的信息可以推断摆长或重力加速度的变化情况．图像中振幅最大处对应频率应与该单摆的固有频率相等，从图像上可以看出，固有频率fⅠ＝0.2 Hz，fⅠ＝0.5 Hz.当单摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据公式f＝1T＝12πgl可知，g越大，f也越大，所以gⅠ＞gⅠ，又因为g地＞g月，可以推知图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，所以A正确；若两次受迫振动在地球上同一地点进行，g相同，摆长长的f小，且有fⅠfⅠ＝0.20.5＝lⅠlⅠ.所以lⅠⅠlⅠ＝25Ⅰ4，B正确；由地面上的受迫振动共振图线，可知fⅠ＝12πglⅠ＝0.5 Hz，g＝9.8 m/s2，可以计算出lⅠ＝1 m，所以C正确，D错误．]三．非选择题：19.如图所示为两个单摆受迫振动的共振曲线．两个单摆的固有周期之比为TⅠⅠTⅠ＝________．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线________是月球上的单摆的共振曲线．解析：由共振曲线及共振的条件可知，Ⅰ和Ⅰ的固有频率分别为0.2 Hz和0.5 Hz，周期之比TⅠⅠTⅠ＝5Ⅰ2.当摆长相等时，重力加速度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故图线Ⅰ是月球上的单摆的共振曲线．答案：5Ⅰ2Ⅰ20．如图所示，在曲轴A上悬挂一个弹簧振子，如果转动把手，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．问：(1)开始时不转动把手，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在10 s内完成20次全振动，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦和空气阻力，振子做什么振动？(2)在振子正常振动过程中，以转速4 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期是多少？解析：(1)用手往下拉振子使振子获得一定能量，放手后，振子因所受回复力与位移成正比，方向与位移方向相反(F＝－kx)，所以做简谐运动，其周期和频率是由它本身的结构性质决定的，称固有周期(T固)和固有频率(f固)，根据题意T固＝tn＝1020s＝0.5 s，f固＝1T固＝10.5Hz＝2 Hz.由于摩擦和空气阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动．(2)由于把手转动的转速为4 r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为f驱＝4 Hz，周期T驱＝0.25 s，故振子做受迫振动．振动达稳定状态后，其频率(或周期)等于驱动力的频率(或周期)，而跟固有频率(或周期)无关．即f＝f驱＝4 Hz，T＝T驱＝0.25 s．又因为振子做受迫振动得到驱动力对它做的功，补偿了振子克服阻力做功所消耗的能量，所以振子的振动属于受迫振动．答案：(1)简谐运动 0.5 s 2 Hz 阻尼振动 (2)受迫振动 0.25 s21.如图所示是一个单摆的共振曲线．(1)若单摆所处的环境重力加速度g 取9.8 m/s 2，试求此摆的摆长．(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰”将怎样移动？[解析] (1)由图像可知，单摆的固有频率f ＝0.3 Hz ，由频率公式f ＝12πg l ，得l ＝g 4π2f 2＝9.84×3.142×0.32m ＝2.8 m. (2)由f ＝12πg l 知，单摆移到高山上，重力加速度g 减少，其固有频率减小，故共振曲线的“峰”向左移．[答案] (1)2.8 m (2)峰将向左移22.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 ＝1.5×105 N/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 ＝12πg l(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2 Hz ，已知汽车的质量为600 kg ，每个人的质量为70 kg ，则这辆车乘坐几个人时，人感到最难受？[解析] 人体的固有频率f 固＝2 Hz ，当汽车的振动频率与其相等时，人体与之发生共振，人感觉最难受，即f ＝12πg l ＝f 固，得l ＝g 4π2f 2固，代入数据l ＝0.062 1 m ，由胡克定律得kl ＝(m 1＋nm 2)g n ＝kl －m 1g m 2g ＝1.5×105×0.062 1－600×9.870×9.8＝5(人)． [答案] 5人。
26受迫振动共振同步练习(Word版含答案)
人教版（2019）选择性必修一 2.6 受迫振动共振同步练习一、单选题1．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钢轨接缝处时，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。
每根普通钢轨长为L，列车固有振动周期为T。
下列说法正确的是（）A．列车的最佳行驶速率为L vTB．列车以速率v匀速行驶时，做受迫振动的频率为LvC．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2．如图所示，在一根张紧的水平绳上悬挂有五个摆，其中A、E的摆长相等。
先使A 摆振动起来，其余各摆随后也会振动起来，达到稳定状态后，下列说法中正确的是（）A．其余各摆振动周期跟A相同，振动频率与A不同B．其余各摆振动周期不同，D摆周期最大C．其余各摆振幅相同D．其余各摆振幅不同，E摆振幅最大3．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是（）A．B的固有周期与A的固有周期相等B．C的振幅与B的振幅一样大C．A、B、C的振动周期相等D．C的振幅比B的振幅小4．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Ⅰ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中共振曲线的（）A．a点B．b点C．c点D．都有可能5．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0.5sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4HzC．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6．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．缝纫机针的振动C．人挑担子时，担子上下振动D．蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动7．为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员发明了用振动器使松果落下的装置，如图所示。
高中物理教师资格证笔试练题：2.6受迫振动 共振 同步练习
2.6受迫振动共振（解析版）1．如图所示，弹簧上端有一个小环，套在曲轴上．转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，测得振动频率为2 Hz ，然后匀速转动摇把，每分钟转240转。
当振子振动稳定后，它的振动周期为( )A ．0.5 sB ．0.25 sC ．2 sD ．4 s2．下列说法错误的是（ ）A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B ．弹簧振子做简谐振动时，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，单摆做简谐振动的周期越小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3．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（ ）A ．摆球A 时刻的动能等于B 时刻的动能B ．摆球A 时刻的势能等于B 时刻的势能C ．振动过程中摆球的动能不断减小D ．振动过程中摆球的势能不断减小4．如图所示的装置，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让其自由振动，周期为1T 。
现使把手以周期2T 匀速转动（1T T >2），当其运行到稳定后，则（ ）A ．弹簧振子的振动周期为1TB ．弹簧振子的振动周期为12T T +C ．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手的转速减小D．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手的转速增大5．如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是（）A．只有A、C摆振动周期相等B．A摆的振幅比B摆的小C．B摆的振幅比C摆的大D．A、B、C三摆的振动周期相等6．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7．A、B两个弹簧振子，A的固有频率为2f，B的固有频率为6f，若它们都在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，则稳定后（）A．振子A的振幅较大，振动频率为2fB．振子B的振幅较大，振动频率为6fC．振子A的振幅较大，振动频率为5fD．振子B的振幅较大，振动频率为5f8．如图所示，在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆，四个单摆的摆长关系为l c＞l b=l d ＞l a，先让d摆摆动起来（摆角不超过5°），则下列说法中正确的是（）A．b摆发生振动，其余摆均不动B．所有摆均以相同频率振动C．所有摆均以相同摆角振动D．以上说法均不正确9．如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。
高中物理教师资格证笔试练题：2.6受迫振动共振 同步练习基础过关
第二章机械振动第六节受迫振动共振同步练习基础过关一、单选题，共10小题1．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()A．f固=60 HzB．60Hz<f固<70HzC．50Hz<f固<70HzD．以上三个答案都不对2．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()A．f固＝60 Hz B．60 Hz＜f固＜70 HzC．50 Hz＜f固≤60 Hz D．以上三个都不对3．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是A．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能B．摆球机械能守恒C．能量正在消失D．只有动能和重力势能的相互转化4．关于受迫振动和共振，下列说法不正确的是A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大B．若驱动力的频率5Hz ，则受迫振动稳定后的振动频率一定5HzC．火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振D．一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个5．为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。
如果某路面上的一排减速带的间距为1.5m ，一辆固有频率为2赫兹的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（ ）A ．当汽车以5m/s 的速度行驶时，其振动频率为2H zB ．当汽车以5m/s 的速度行驶时，其振动频率为0.3H zC ．当汽车以3m/s 的速度行驶时颠簸得最厉害D ．汽车速度越大，颠簸得越厉害6．如图所示的装置中，在曲轴AB 上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手C ，让其上下振动，周期为1T ，若使把手以周期2T （1T T 2）匀速转动，当运动都稳定后，则（ ）A ．弹簧振子的振动周期为1TB ．弹簧振子的振动周期为21+2T T C ．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小 D ．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大7．一个摆长约1 m 的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是（ ）A ．B ．C ．D ．8．两单摆在不同的驱动力作用下其振幅A 随驱动力频率f 变化的图象如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）A ．单摆振动时的频率与固有频率有关，振幅与固有频率无关B ．若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为4:1C ．若两单摆摆长相同放在不同的地点，则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为4:1D ．周期为2s 的单摆叫做秒摆，在地面附近，秒摆的摆长约为2m9．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法不正确的是（ ）A ．若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，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12:25:4l lC ．图线Ⅰ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为1mD ．若摆长均为1m ，则图线Ⅰ是在地球上完成的10．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz ，乙的固有频率是400Hz ，若它们均在频率是300Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则 （ ） A ．甲的振幅较大，振动频率是100Hz B ．乙的振幅较大，振动频率是300Hz C ．甲的振幅较大，振动频率是300Hz D ．乙的振幅较大，振动频率是400Hz二、多选题，共5小题11．对于阻尼振动，下列说法正确的是（）A．阻尼振动就是减幅振动，其振动的能量不断减少B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用C．阻尼振动的振幅、振动能量、振动周期逐渐减小D．对做阻尼振动的振子来说，其机械能逐渐转化为内能12．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。
2.6 受迫振动 共振(同步训练)(附答案)—2022-2023学年高二上学期物理选择性必修1
2.6 受迫振动共振（同步训练）一、选择题1.(多选)关于共振现象，下列说法中正确的是()A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象B．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致C．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈的振动阶段，是共振现象D．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率2.下列说法与振动有关，其中正确的是()A．周期是1 s的单摆叫作秒摆B．摆钟走得快了必须调短摆长，才可能使其走时准确C．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的频率D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象3.(多选)如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下面说法中正确的是()A．只有A、C振动周期相等B．A的振幅比B小C．C的振幅比B的振幅大D．A、B、C的振动周期相等4．关于受迫振动和共振，下列说法正确的是()A．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆B．受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关C．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象D．汽车以3 m/s的速度通过某减速带时颠簸最厉害的现象属于共振5.(多选)单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小，这是因为()A.单摆做的是阻尼振动B.能量正在逐渐消灭C.动能正在转化为势能D.机械能不守恒6.(多选)下列振动，不属于受迫振动的是()A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动7.自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是()A.机械能守恒B.总能量守恒，机械能减少C.能量正在消失D.动能减少，重力势能不变8.(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方法，如图甲、乙所示．则()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9.一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()A．此单摆的固有周期约为0.5 s B．此单摆的摆长约为1 mC．若摆长增大，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动10.(多选)把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上一个电动偏心轮，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；增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列哪些做法是正确的()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11.两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为4f，当它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动时()A．甲的振幅比乙大，振动频率为f B．乙的振幅比甲大，振动频率为3fC．甲的振幅比乙大，振动频率为3f D．乙的振幅比甲大，振动频率为4f12.在实验室可以做“声波碎杯”的实验。
26受迫振动共振基础巩固练习题(word版含答案)
2.6 受迫振动共振一、单选题1．正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机器的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器反而会发生强烈的振动。
此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明（）A．在t时刻脱水桶的惯性最大B．在t时刻脱水桶的转动频率最大C．在t时刻洗衣机发生共振D．纯属偶然现象，并无规律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．如图所示“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，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花，下列关于“洗”的说法正确的是（）A．手掌摩擦的越快则溅起的水花越高B．溅起水花的原因是由于手推动了“洗”C．该种现象属于受迫振动D．盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音4．如图，薄金属条上通过不可伸长的轻绳悬挂5个相同的小球，已知轻绳长远大于小球半径，A、D两球的绳长相等，使A小角度在竖直平面内摆动，其余各球随之开始摆动。
各球摆动稳定后（）A．B、C、D、E频率一定相同B．B、C、D、E频率可能不相同C．C振动的周期最长D．C的振幅最大5．轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。
某型号轿车的“车身—悬挂系统”的固有频率是2Hz，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图。
已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（）A．当该轿车通过减速带时，车身上下振动的频率均为2Hz，与车速无关B．该轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈C．当该轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈D．不同车辆以相同速度通过减速带时，车身上下颠簸的剧烈程度相同二、多选题6．下列振动现象为共振现象的是（）A．一列火车通过钱塘江大桥时的振动B．挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，结果水桶中的水溢出C．工厂中机器开动引起厂房的振动D．快艇上的发动机振动带动乘客振动7．下列关于机械振动的有关说法正确的是（）A．简谐运动的回复力是按效果命名的力B．振动图像描述的是振动质点的轨迹C．受迫振动的频率等于驱动力的频率D．当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，振幅最大8．弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小，这是由于（）A．振子开始振动时振幅太小B．在振动过程中要不断克服外界阻力做功，消耗能量C．动能和势能相互转化D．振子的机械能逐渐转化为内能9．图甲为共振的演示装置，图中仅画出了部分单摆，实验时让各摆依次振动起来，通过传感器描绘出单摆M的振幅关于其振动频率的关系图象，已知g=π2m/s2.则下列正确的说法是（）A．M的振动频率始终为0.5HzB．M的固有周期为2sC．M的摆长约为1mD．如果M的振动频率为1.0Hz，则先振动的单摆的摆长约为0.25mE．摆长为2m的单摆先振动时，M的振幅最大10．将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆振动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图像提供的信息作出下列判断，其中正确的是（）t 时摆球正经过最低点A．0.2sB ． 1.1s t =时摆球正经过最低点C ．摆球振动过程中机械能减少D ．摆球振动的周期为 1.4s T =三、填空题11．A 、B 两个弹簧振子，A 的固有频率为f ，B 的固有频率为4f ，若它们均在频率为f 的驱动力作用下做受迫振动，则________的振幅较大，A 的振动频率是________，B 的振动频率是________。
新教材2023高中物理第二章机械振动2.6受迫振动共振同步测试新人教版选择性必修第一册
第二章机械振动6受迫振动共振【基础巩固】1.(多选)下列关于共振和受迫振动的说法正确的是()A.做受迫振动的物体的频率和驱动力的频率相同B.受迫振动时的频率与固有频率有关C.共振时受迫振动的振幅最大D.共振现象都是有害的解析:做受迫振动的物体的频率和驱动力的频率相同,选项A正确.受迫振动时的频率与固有频率无关,选项B错误.当驱动力的频率与固有频率相等时发生共振,共振时振幅最大,选项C正确.共振现象有的是有害的,有的是有益的,选项D错误.答案:AC2.(多选)关于受迫振动,下列说法正确的是()A.受迫振动是在周期性驱动力作用下的振动1B.受迫振动的频率一定等于其固有频率C.受迫振动的频率一定等于驱动力的频率D.驱动力越大,物体做受迫振动的频率越大解析:受迫振动是在周期性外力作用下的振动,也就是在一定频率的驱动力作用下的振动,选项A正确.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,不一定与固有频率相等,选项B错误,选项C正确.物体做受迫振动的频率与驱动力大小无关,选项D错误.答案:AC3.如图所示的装置中,在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子,若不转动把手,让其上下振动,则周期为T1,若使把手以周期T2(T2>T1)匀速转动,当运动稳定时,则()A.弹簧振子的振动周期为T1B.弹簧振子的振动周期为2C.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小D.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大解析:弹簧振子在把手作用下做受迫振动,因此振动周期等于驱动力的周期,等于T2,选项A、B错误.驱动力的周期与弹簧振子的固有周期越接近,振幅越大,由于T2>T1,欲使振幅增大,应使T2减小,即转速应增大,选项C错误,选项D正确.答案:D4.(多选)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小于前一时刻的机械能解析:单摆振动过程中,因不断克服空气阻力做功,机械能逐渐转化为内能,选项A、D正确;虽然单摆的机械能在逐渐减小,但在振动过程中动能和势能仍3不断地相互转化,动能转化为势能时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,而势能转化为动能时,势能逐渐减小,动能逐渐增大,所以选项B、C错误.答案:AD5.(多选)蜘蛛虽有8只眼睛,但视力很差,完全靠感觉来捕食和生活,它的腿能敏锐地感觉到丝网的振动,从而感知是否有昆虫“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”昆虫翅膀振动的周期为0.005 s时,丝网的振幅最大D.昆虫“落网”时,丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定解析:根据共振的条件可知,系统的固有频率等于驱动力的频率时,系统达到共振,振幅达到最大,故选项A错误;当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200 Hz时,丝网仍然振动,选项B错误;当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005 s时,其频率f==200 Hz,与丝网的固有频率相等,所以丝网的振幅最大,4故选项C正确;受迫振动的物体频率等于驱动力的频率,所以昆虫“落网”时,丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定,故选项D正确.答案:CD6.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/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固=60 HzB.50 Hz<f固<60 HzC.60 Hz<f固<70 HzD.以上三个都不对解析:驱动力的频率等于固有频率时,振幅最大,且振幅变化越小,固有频率越接近驱动力频率,振幅越大,且振幅变化越小;表格中当驱动力频率在50~ 60 Hz时,振幅变化最小,说明固有频率在50~60 Hz之间.选项B正确.5答案:B7.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带,相邻减速带间距为10 m,当车辆经过减速带时会产生振动.若某汽车的固有频率为 1.25 Hz,则当该车以m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害,我们把这种现象称为.解析:由T=可知,汽车的固有周期为T=s,则汽车振动周期为T时,汽车的速度v==m/s=12.5 m/s,即当速度为12.5 m/s时,汽车发生共振,颠簸最厉害.答案:12.5共振【拓展提高】8.在飞机的发展史中有一个阶段,飞机升空后不久,飞机的机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来经过人们的探索,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.在飞机机翼前缘处装置配重杆的目的主要是()A.加大飞机的惯性B.使机体更加平衡6C.使机翼更加牢固D.改变机翼的固有频率解析:飞机机翼振动的原因是气流使机翼振动的周期与机翼的固有周期相互接近,机翼发生了共振现象,通过装置一个配重杆的方法改变机翼的固有周期,从而避免共振的发生,选项D正确.答案:D9.一洗衣机的脱水桶正常工作时非常平稳,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,下列说法正确的是()①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率A.①④B.只有①C.只有③D.②④7解析:切断电源后,洗衣机先是振动越来越剧烈,说明洗衣机波轮的运转频率越来越接近固有频率,④正确;然后振动再逐渐减弱,这说明洗衣机波轮的运转频率越来越小于固有频率.正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大,①正确.答案:A10.(多选)关于某物体做受迫振动的共振曲线,下列判断正确的是()A.物体的固有频率等于f0B.物体做受迫振动时的频率等于f0C.物体做受迫振动时振幅相同,则频率必相同D.为避免共振发生应该让驱动力的频率远离f0解析:由图可知,物体的固有频率等于f0,选项A正确.物体做受迫振动,只有发生共振时频率才是f0,即物体做受迫振动的频率不一定等于f0,选项B错误.物8体做受迫振动时振幅相同,频率不一定相同,选项C错误.根据产生共振的条件可知,为避免共振发生,应该让驱动力的频率远离f0,选项D正确.答案:AD11.(多选)研究单摆受迫振动规律时得到如图所示的图像,则下列说法正确的是()A.其纵坐标为位移B.单摆的固有周期为2 sC.图像的峰值表示共振时的振幅D.单摆的摆长为2 m解析:纵坐标是振幅,不是位移,选项A说法错误.当f驱=f固时发生共振,振幅最大,由题图知T固==2 s,l==1 m,可见选项B、C正确,选项D错误.答案:BC912.下图为两个单摆做受迫振动的共振曲线.两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ=.若两个受迫振动分别在月球和地球上进行,且摆长相等,则图线是月球上的单摆的共振曲线.解析:由共振曲线及共振的条件可知,Ⅰ和Ⅱ的固有频率分别为0.2 Hz和0.5 Hz,周期之比TⅠ∶TⅡ=5∶2.当摆长相等时,重力加速度越大,频率越大,月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度,故图线Ⅰ是月球上的单摆的共振曲线.答案:5∶2Ⅰ13.如图是用来测量各种发动机转速的转速计原理图.在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d.将M 端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅最大,则电动机转速可能为多少?a、b、c、d此时振动频率分别为多少?10解析:钢片b振幅最大,说明可能发生了共振现象,根据共振的条件知,f驱=f固=60 Hz,电动机的转速为60 r/s.钢片均做受迫振动,其频率f迫=f驱=60 Hz.答案:60 r/s均为60 Hz【挑战创新】14.火车在轨道上行驶时,由于在钢轨接头处车轮受到撞击而发生振动.如果防震弹簧每受104 N的力将被压缩20 mm,而每根弹簧的实际负荷为5 000 kg,已知弹簧的振动周期T=2π(k为弹簧的劲度系数),车速为多大时,列车振动得最剧烈?设钢轨长为12.5 m.解析:由题意可知弹簧做受迫振动,要使振动最强烈,弹簧要发生共振,此时必须满足f驱=f固(或T驱=T固).根据题意知,防震弹簧的劲度系数为k==N/m=5×105 N/m,由于每根弹簧的实际负荷为m=5 000 kg,弹簧的固有周期11T固=2π=2πs=s,当振动最强烈时有T驱=T固,T驱=,解得火车的速度为v==19.9 m/s.答案:19.9 m/s12。
2.6 受迫振动(教师版) 2024-2025学年高二物理同步学与练( 人教版选择性必修第一册)
2.6 受迫振动物理素养学习目标1. 物理观念：①会用单摆测量重力加速度的大小。
②能正确熟练地使用游标卡尺和停表。
2.科学思维：①能正确利用处理和分析数据。
②能对实验进行误差分析并改进。
3.科学探究:能完成实验：通过实验探究,测量当地的重力加速度。
4.科学态度与责任：经历实验过程,培养动手能力和合作意识。
1.知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量的观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。
2.通过实验认识固有频率、驱动力频率和振动频率之间的区别和联系，了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。
3.能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释与解决相关问题。
重点关注：①阻尼振动②受迫振动③ 固有频率、驱动力频率④共振（一）课前研读课本，梳理基础知识一、振动中的能量损失1．固有振动和固有频率①固有振动：振动系统在没有外力干预的情况下的振动。
②固有频率：固有振动的频率。
2．阻尼振动010203知识梳理①阻尼振动：振动系统受到阻碍作用时，振幅随时间逐渐减小的振动，其振动图像如图所示。
②振动系统能量衰减的两种方式Ⅰ、振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能。
Ⅱ、振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向四周辐射出去，从而自身的机械能减少。
二、受迫振动1．驱动力：作用于振动系统的周期性的外力。
2．受迫振动①定义：系统在驱动力作用下的振动。
②受迫振动的频率(周期)：物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率总等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
三、共振现象及其应用1．定义：驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，物体做受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振。
2．共振曲线(如图所示)（二）辨析1. 实际的弹簧振子的运动是阻尼振动吗?【答案】实际的弹簧振子在运动中除受弹力外,还受阻力的作用,振幅逐渐减小,因此振子做的是阻尼振动。
当阻尼很小时,在不太长时间内看不出振幅有明显的减小,于是就可以把它当作简谐运动来处理。
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第二章机械振动第六节受迫振动共振同步练习一、单选题，共10小题1．下列说法正确的是（）A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确B．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆C．挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象2．如图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 HzB．甲的振幅较大，且振动频率为9 HzC．乙的振幅较大，且振动频率为9 HzD．乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz3．如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让c摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）A．各摆摆动的周期均与c摆相同B．a摆摆动周期最短C．b摆摆动周期最长D．b摆振幅最大4．如图所示是物体受迫振动的共振曲线，该共振曲线表示了物体（）A．在不同时刻的振幅B．在不同时刻的位移C．在不同频率的驱动力下的振幅D．在不同频率的驱动力下的位移5．一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0T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04T=s，振幅为8cmB．由图线可知08T=s，振幅为2cmC．当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多时，Y很小D．当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多时，Y很小6．一个单摆做受迫振动，其共振曲线振幅A与驱动力的频率f的关系如图所示，则（）A．此单摆的摆长约为1m B．此单摆的固有周期约为0.5sC．若摆长增大，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动7．一台洗衣机的脱水桶正常工作时非常稳定，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中不正确的是（）A．洗衣机做的是受迫振动B．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大C．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小D．当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率8．如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，当圆盘静止时，小球可稳定振动。
改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图乙所示。
现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过—段时间后，小球振动达到稳定，则下列说法正确的是（）A．此振动系统的固有频率约为0.25HzB．此振动系统的振动频率约为3HzC．若圆盘匀速转动的周期减小，系统的振动频率变大D．若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向左移动9．如图所示，一台玩具电机的轴上安有一个小皮带轮甲，通过皮带带动皮带轮乙转动(皮带不打滑)，皮带轮乙上离轴心O距离2 mm处安有一个圆环P。
一根细绳一端固定在圆环P上，另一端固定在对面的支架上，绳呈水平方向且绷直。
在绳上悬挂着4个单摆a、b、c、d。
已知电动机的转速是149 r/min，甲、乙两皮带轮的半径之比为1∶5，4个单摆的摆长分别是100 cm、80 cm、60 cm、40 cm。
电动机匀速转动过程中，哪个单摆的振幅最大(g取10 m/s2)()A．单摆a B．单摆b C．单摆c D．单摆d 10．汽车的车身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5k．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1.510N/m=⨯足f=L为弹簧的压缩度）．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？（）A．8人B．10人C．5人D．不确定二、多选题，共5小题11．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和地球上进行，且摆长相同，则图线∶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l 1∶l 2=25∶4C ．图线∶若是在地球上完成的，则该单摆摆长约为1 mD ．若摆长约为1 m ，则图线∶是在地球上完成的12．在如图所示装置中，在曲轴AB 上竖直悬挂一个弹簧振子。
若不转动把手C ，让弹簧振子上下振动，测得其周期为1 s ；若将把手C 以0.5 s 的周期匀速转动，振子的振动稳定后，其振幅为2 cm ，则（ ）A ．把手C 转动后，弹簧振子的振动周期为0.5 sB ．为使弹簧振子的振幅增大为3 cm ，可让把手C 转速减小 C ．为使弹簧振子的振幅减小为1 cm ，可让把手C 转动周期减小D ．把手C 的转速越大，弹簧振子的振幅越大13．一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）A ．假如让振子自由振动，它的频率为2fB ．驱动力的频率为2f 时，振子处于共振状态C ．驱动力的频率为3f 时，振子的振动频率为3fD ．振子做自由振动时，频率可能为1f 、2f 和3f14．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∶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＝4∶25C．图线∶若是在地球上完成的，则该单摆摆长约为1mD．若摆长约为1m，则图线∶是在地球上完成的15．一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（）A．此单摆的固有频率为0.5 HzB．当驱动力频率为0.5 Hz时，振幅最大C．若摆长增大，则单摆的固有频率减小D．若摆长减小，则共振曲线的峰值将向左移动三、填空题，共3小题16．如图为单摆做受迫振动时振幅与驱动力频率f的关系，重力加速度g为9.8m/s2，则该单摆的固有周期为___________s，摆长为___________m。
（结果均保留两位有效数字）17．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500Hz，则震碎酒杯的“狮子吼”声波的频率_________（选填“远大于”、“远小于”或“接近”）500Hz；已知空气中的声速为340m/s，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为_________m。
18．若列车车厢与其负荷总质量为m=55.0t，车厢弹簧每受1.0t重就被压缩S=0.80mm，我国铁路一般轨长为L=12.6m，列车的危险速率（发生激烈颠簸时的速率）为________．四、解答题，共2小题19．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？20．如图，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。
当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3Hz。
现使圆盘以4s的周期匀速运动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？参考答案1．C【详解】A．摆钟走时快了说明摆的周期变短了，需要增大单摆的周期，根据单摆的周期公式2T=可知，必须增大摆长，才可能使其走时准确，故A错误；B．火车过桥时要减速是为了防止桥发生共振，不是防止火车发生共振，故B错误；C．挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，水桶中的水溢出，挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频，故C正确；D．停在海面的小船上下振动，是受迫振动，故D错误；故选C。
2．B【详解】支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙两个弹簧振子都做受迫振动，它们振动的频率都等于驱动力的频率9Hz，由于甲的频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大。
故选B3．A【详解】ABC．c摆摆动起来后，通过水平绳子对a、b、d三个摆施加周期性的驱动力，使a、b、d 三摆做受迫振动，故a、b、d三摆周期相同，故A正确，BC错误；D．因为a摆的摆长等于c摆的摆长，所以a摆的固有频率等于受迫振动的频率，所以a摆发生共振，振幅最大，故D错误。
故选：A。
4．C【详解】当物体受到的驱动力频率与物体的固有频率相等，振动物体产生共振现象。
由共振曲线可知：横坐标表示驱动力的频率，纵坐标表示物体在不同频率的驱动力作用下的振幅。
故C正确。
故选C。
5．C【详解】AB．图象乙是物体自由振动时的周期，故由图象乙可知，物体的固有频率为04sT=振幅为4cm ，故A 、B 错误；CD ．当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当T 在4s 附近时，振幅显著增大，当T 比4s 小很多或大得很多时，Y 很小，故C 正确，D 错误； 故选C 。
6．A 【详解】B ．由共振条件知单摆固有频率为f ＝0.5 Hz ，则其固有周期为12s T f== 故B 错误； A ．由单摆周期公式2T =可求得单摆摆长为221m 4gT l π=≈ 故A 正确CD ．摆长增大，单摆的周期变大，其固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动，故CD 错误； 故选A 。
7．C 【详解】A ．洗衣机在脱水桶的驱动下振动，属于受迫振动，故A 正确，不符合题意；BC ．正常工作时，洗衣机非常稳定，故洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大，故B 正确，不符合题意；C 错误，符合题意；D ．当洗衣机振动最剧烈时，为共振，此时脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率，故D 正确，不符合题意。
故选C 。
8．C 【详解】A ．由乙图的振动图像可知，此振动系统的固有频率约为3Hz ，A 错误；B ．此振动系统的振动频率为11Hz 0.25Hz 4f T === B 错误。
C ．因系统的振动频率等于驱动力的频率，根据1f T=，若圆盘匀速转动的周期减小，系统的振动频率变大，C 正确；D ．因共振曲线的峰值与振子的固有频率有关，振子固有频率不变，若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率变小，但是共振曲线的峰值不变，D 错误。