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
人教版选择性必修1《26_受迫运动_共振》同步练习卷有答案(1)
人教版选择性必修1《2.6 受迫运动共振》同步练习卷（1）1. 物体做阻尼运动时，它的（）A.周期越来越小B.位移越来越小C.振幅越来越小D.机械能越来越小2. 某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f，若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（）A.当f<f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B.当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于fD.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0的整数倍3. 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2HzC.当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D.当转速减小时，弹簧振子的振幅增大4. 下列关于机械振动的说法正确的是（）A.受迫振动稳定后，其振动的周期总等于系统的固有周期B.阻尼振动振幅逐渐减小，同时周期也逐渐减小C.当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D.为避免共振现象发生时，应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率5. 据《天中记》一书记载，晋初（公元3世纪）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，学者张华判断，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远离驱动力的频率6. 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。
高二物理人教版选择性必修第一册同步作业：2.6受迫振动 共振
2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册同步课时作业（13）受迫振动共振1.下列振动,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2.如图所示是物体做受迫振动的共振曲线,其纵坐标表示物体()A.在不同时刻的振幅B.在不同时刻的位移C.在不同驱动力下的振幅D.在不同驱动力下的位移3.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8Hz,乙弹簧振子的固有频率为72Hz,当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,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8HzB.甲的振幅较大,且振动频率为9HzC.乙的振幅较大,且振动频率为9HZD.乙的振幅较大,且振动频率为72Hz4.一个单摆做受迫振动，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．此单摆的固有周期约为B．此单摆的摆长约为1mC．若摆长减小，单摆的固有频率减小D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动5.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.减轻对桥的压力,避免产生回声B.减少对桥、雪山的冲击力C.避免使桥发生共振和使雪山发生共振D.使桥受到的压力更不均匀,避免登山运动员耗散能量6.如图甲所示,竖直圆盘转动时,可带动固定在圆盘上的T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个弹簧和小球,共同组成—个振动系统。
当圆盘静止时,小球可稳定振动。
现使圆盘以4s的周期匀速转动,经过一段时间后,小球振动达到稳定。
改变圆盘匀速转动的周期,系统的共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图乙所示,则()A.此振动系统的固有频率约为3HzB.此振动系统的固有频率约为0.25HzC.若圆盘匀速转动的周期增大,系统的振动频率不变D.若圆盘匀速转动的周期增大,共振曲线的峰值将向右移动7.一单摆做阻尼振动,则在振动过程中()A.振幅越来越小,周期也越来越小B.振幅越来越小,周期不变C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变D.振动过程中,机械能不守恒,频率不变8.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()A.其它各摆摆动周期跟A摆相同B.其它各摆振动振幅大小相同C.其它各摆振动振幅大小不相同,E摆振幅最大D.其它各摆振动周期大小不同,D摆周期最大9.一个单摆做受迫振动,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.此单摆的固有周期约为0.5sB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长减小,单摆的固有频率也减小D.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动10.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12.6m,列车固有振动周期为0.315s.下列说法正确的是()A.列车的危险速率为20m/sB.列车过桥需要减速,是为了防止发生共振现象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11.一钩码和一轻弹簧组成弹簧振子，如图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。
人教版(2019)选择性必修第一册 2.6受迫振动 共振 同步训练1(含解析)
3．D
【详解】
用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，则嗡嗡声是因为共振现象，此时贱起的水花振幅最大，即能溅起水花的摩擦节奏与盆有关
故选D。
4．B
【详解】
AB.物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，可知操作者的实际频率等于机械的振动频率，故A错误，B正确；
B．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项B错误；
驱动力频率/Hz
30
40
50
60
70
80
振动系统振幅/cm
10.2
16.8
27.2
28.1
16.5
8.3
A． B．
C． D．
7．下列有关振动的说法正确的是（ ）
A．将水平弹簧振子由平衡位置拉伸一定距离释放，释放时偏离平衡位置的位移越大，弹簧振子振动越快
B．摆钟走时快了，增大摆长能使其走时准确
C．物体做简谐运动，其所受合力一定为回复力
可知，周期大的重力加速度小，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线。故A错误；
B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为2：5，则固有周期比为5：2，根据
知摆长比为25：4，故B错误；
CD．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则固有频率为0.5Hz，则
解得
L=1m
故C错误，D正确；
B．在A、B两时刻，摆球的位移相等，即弹簧的伸长量相等，所以在两时刻的弹性势能是相等的，故B正确；
C．振动过程中摆球的动能随着位移的增大而减小，随着位移的减小而增大，故C错误；
高三物理受迫振动和共振试题
高三物理受迫振动和共振试题1.（4分）下列说法正确的是（选对得4分，选对但不全的得2分。
选错得0分）A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振【答案】AC【解析】受迫振动的周期取决于驱动力的周期，故选项A正确；变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场，故选项B错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，由可知干涉条纹间距变窄，故选项C正确；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，故选项D错误．【考点】受迫振动；麦克斯韦电磁场理论；光的干涉．2.(1)如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.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1 Hz，则把手转动的频率为________．A．1 Hz B．3 Hz C．4 Hz D．5 Hz(2)如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________．(3)图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)【答案】(1)A(2)大于c(或光速)(3)【解析】(1)根据受迫振动的频率等于驱动力的频率，选项A正确．(2)根据长度的相对性得L＝L＝＞L.所以A测得两飞船间的距离L根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速c.(3)光线在棱镜中的光路图如图所示，根据反射定律和题设条件，得4α＝90°所以入射角α＝22.5°根据全反射规律，sin A＝故sin 22.5°≥所以n≥，即折射率的最小值为.3.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落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动．当丝网的振动频率为f＝200 Hz左右时，丝网振动的振幅最大，最大振幅为0.5 cm.已知该丝网共振时，蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫．则对于落在丝网上的昆虫 ()．A．当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它B．当其翅膀振动的周期为0.05 s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它C．当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它D．当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，该丝网的振幅等于5 cm【答案】A【解析】对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，或周期为0.005 s左右时，丝网发生共振，蜘蛛能立即捕捉到它，选项A正确，B错误．对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，丝网不能发生共振，蜘蛛不能立即捕捉到它，选项C错误．对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，丝网不发生共振，该丝网的振幅一定小于0.5 cm，选项D错误．4.将一根一端固定的钢锯条自由端挨着圆盘踞的边缘,圆盘上均匀分布着50个齿,求:(1)当它以10 r/s的转速转动时,钢锯条的振动周期为多少?(2)当它以6 r/s的转速旋转时,发现钢锯条的振幅最大,可知钢锯条的固有频率是多少?(假定圆盘锯齿始终不脱离钢锯条)【答案】(1)2×10-3 s (2)300 Hz="10" r/s,【解析】(1)当圆盘锯以10 r/s的转速转动时,转运1个齿所用的时间设为t,有:n1=="0.1" s,t==2×10-3s.圆盘锯转动周期T1它即为圆盘锯提供的驱动力周期,所以钢锯条做受迫振动的周期T′=t=2×10-3s.1="6" r/s时,圆盘锯的转动周期:(2)当n2T= s2=s圆盘锯提供的驱动力周期T′2驱动力频率f2=="300" Hz,因此时钢锯条振幅最大,即发生共振,所以其固体频率f固=f2="300" Hz5.其振动系统的固有频率为f，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。
高二物理受迫振动和共振试题
高二物理受迫振动和共振试题1. 如图所示是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 ．驱动力的频率为f 2时，振子处于共振状态B ．驱动力的频率为f 3时，振子的振动频率为f 3C ．假如让振子自由振动，它的频率为f 2D ．振子做自由振动时，频率可以为f 1、f 2和f 3【答案】ABC【解析】由图像知，当驱动力频率为f 2时，振子的振幅最大，可确定振子的固有频率为f 2，当振子自由振动时其频率为固有频率，故选项A 、C 正确，D 错误；由受迫振动的特点可知选项B 正确．2. 洗衣机在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( )．A ．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B ．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C ．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D ．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率【答案】AD【解析】洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明了此时波轮的频率与洗衣机的固有频率相同，发生了共振．此后波轮转速减慢，则f 驱＜f 固，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱．3. 如图所示为一个自制的振动系统．在泡沫上插上两根弹性很好的细竹片，并用塑料夹夹在竹片上端做成两个“单摆”A 、B.A 、B 除塑料夹高度不同外，其他条件完全相同．当底座沿某一方向做周期性振动时，A 、B 也跟着振动起来．下述说法正确的是( )．A ．摆A 的固有频率比B 的大B ．当摆座做周期性振动时，A 摆的振动频率比B 的大C ．当底座振动频率由零开始从小到大变化(保持振幅不变)时，B 开始振幅大，随着频率变大，摆A 的振幅比B 的大D ．当底座振动频率由零开始从小到大变化(保持振幅不变)时，A 开始振幅大，随着频率变大，摆B 的振幅比A 的大 【答案】AC【解析】塑料夹夹在竹片上端做成两个“单摆”，可运用单摆的周期公式来判断摆A 、B 的周期和频率关系，由于固定点在下方，由T ＝2π，l B ＞l A ，所以T B ＞T A ，f B ＜f A ，选项A 正确；当底座振动频率由零开始从小到大变化时，先要接近B的固定频率，而后才能接近A的频率，所以C选项正确．4.在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的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。
高二物理受迫振动和共振试题答案及解析
高二物理受迫振动和共振试题答案及解析1.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T1B．弹簧振子的振动周期为T2C．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【答案】 BD【解析】试题分析: 曲轴上把手匀速转动时，弹簧振子做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，与自己的固有周期无关，即为T2；故A错误，B正确；由题可知，弹簧振子的固有周期为T1，受迫振动的周期为T2，而且T2＞T1，要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大，周期减小，与弹簧振子的固有周期接近时或相等时，振幅可增大；故C错误，D正确；【考点】受迫振动；产生共振的条件．2.下列说法正确的是()．A．只有受迫振动才能发生共振现象B．一切振动都能发生共振现象C．只要振动受到阻力，它一定做阻尼振动D．若振动受到阻力，它也可能做无阻尼振动【答案】AD【解析】发生共振的条件是f固＝f驱，所以A对、B错．无阻尼振动是振幅不变的振动．当受阻力时，若外界补充能量，则也可能做无阻尼振动．3.如图所示为一个自制的振动系统．在泡沫上插上两根弹性很好的细竹片，并用塑料夹夹在竹片上端做成两个“单摆”A、B.A、B除塑料夹高度不同外，其他条件完全相同．当底座沿某一方向做周期性振动时，A、B也跟着振动起来．下述说法正确的是()．A．摆A的固有频率比B的大B．当摆座做周期性振动时，A摆的振动频率比B的大C．当底座振动频率由零开始从小到大变化(保持振幅不变)时，B开始振幅大，随着频率变大，摆A的振幅比B的大D．当底座振动频率由零开始从小到大变化(保持振幅不变)时，A开始振幅大，随着频率变大，摆B的振幅比A的大【答案】AC【解析】塑料夹夹在竹片上端做成两个“单摆”，可运用单摆的周期公式来判断摆A、B的周期和频率关系，由于固定点在下方，由T＝2π，lB ＞lA，所以TB＞TA，fB＜fA，选项A正确；当底座振动频率由零开始从小到大变化时，先要接近B的固定频率，而后才能接近A的频率，所以C选项正确．4.如图所示，铁道上每根钢轨长12.5 m，若支持车厢的弹簧和车厢组成的系统周期为0.6 s，求车厢振动的最厉害时列车的行驶速度．【答案】20.8 m/s【解析】本题应用共振产生的条件来求解．火车行驶时，每当通过铁轨的接缝处就受到一次冲击力，该力即为驱动力．当驱动力周期和车厢与弹簧的固有周期相等时，即发生共振，车厢振动得最厉害．车厢振动最厉害时发生共振，由共振条件得T驱＝T固＝0.6 s ①又T驱＝②将①式代入②，解得v＝＝m/s＝20.8 m/s.5.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固B．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<60 HzD．以上三个答案都不对【答案】C【解析】当驱动力频率等于振动系统的固有频率时，振幅最大，从表中可以看出，振动系统的固有频率在50 Hz<f固<60 Hz之间，C正确。
人教版选择性必修第一册《26_受迫运动_共振》同步练习卷(有答案)
人教版选择性必修第一册《2.6 受迫运动共振》同步练习卷（5）一、选择题1. 如图是单摆做阻尼振动的振动图线，说法正确的是（）A.振动过程中周期变小B.振动过程中周期不变C.摆球A时刻的势能等于B时刻的势能D.摆球A时刻的动能等于B时刻的动能2. 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落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动。
当丝网的振动频率为f＝200Hz左右时，丝网振动的振幅最大，最大振幅为0.5cm。
已知该丝网共振时，蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫。
则对于落在丝网上的昆虫（）A.当其翅膀振动的频率为200Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它B.当其翅膀振动的周期为0.05s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它C.当其翅膀振动的频率为300Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它D.当其翅膀振动的频率为250Hz时，该丝网的振幅一定小于0.5cm3. 某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f，若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（）A.当f<f0时，该振动系统的振幅随f的增大而减小B.当f>f0时，该振动系统的振幅随f的减小而增大C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f4. 现代共振技术普遍应用于机械、化学、力学、电磁学、光学及分子、原子物理学、工程技术等几乎所有的科技领域。
若是利用共振，应该让驱动力的频率________物体的固有频率；若是消除共振，应该让驱动力的频率________物体的固有频率（均选填“接近”或“远离”）。
5. 有一条长约100米的悬链铁索桥，两端用钢丝绳固定在岸上，中间用一块块的木板固定在钢丝绳上．由于桥不是太长，钢丝绳较细，人在木板上走动时会发生晃动．质量较重的汤姆一人过桥时桥有一定幅度的晃动，质量较轻的玛丽看到汤姆过桥摇晃而惧怕，汤姆回头牵着玛丽俩人一起过桥时桥摇晃的非常厉害．假定汤姆和玛丽走路的步幅一样大，两次过桥速度也一样大，关于这一现象下列说法中正确的是（）A.该桥有一个固有的振动频率B.若玛丽单独过桥，也会发生一定幅度的摇晃，但比汤姆单独过桥时的幅度小C.因汤姆较重，故单独过桥时施力接近桥的固有频率因而发生摇晃D.因玛丽较轻，故单独过桥时施力与桥的固有频率相差较大因而摇晃幅度小6. 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，则（）为f固A.f固＝60HzB.60Hz<f固<70HzC.50Hz<f固<60HzD.以上三项都不对7. 如图所示，甲、乙两个单摆摆长分别是l1、l2悬挂在同一根张紧的细绳上，若把a球垂直于纸面向外拉离平衡位置一个很小的角度，放手后a作简谐运动（）A.b始终保持静止B.b作受迫振动，周期是2π√l1gC.b发生共振D.b作受迫振动，周期是2π√l2g8. 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2mm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149r/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100cm、80cm、60cm、40cm．电动机匀速转动过程中，哪个单摆的振幅最大（）A.单摆aB.单摆bC.单摆cD.单摆d9. 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，在某一小段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0较缓慢地增大到ω0，在这一过程中（）A.机器不一定还会发生强烈的振动B.机器一定还会发生强烈的振动C.若机器发生强烈振动，强烈振动可能发生在飞轮角速度为ω0时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火车在铁轨上行驶时，由于在钢轨接头处车轮受到撞击而上下振动．如果防震弹簧每受104N的力将被压缩20mm，而每根弹簧的实际负荷为5000kg，已知弹簧的振动周期T＝2π√mk，问车速约为多大时，列车振动的最剧烈？（设钢轨长为12.5m，g取10m/s2）汽车的质量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，汽车开动时，在振幅较小情况下，其上下自由振动的频率满足f=1 2π√gl（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，人感觉到最难受？参考答案与试题解析人教版选择性必修第一册《2.6 受迫运动共振》同步练习卷（5）一、选择题1.【答案】B,C【考点】简谐运动的回复力和能量自由振动和受迫振动【解析】位移相等即单摆所处高度相等，则重力势能相同，由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小．【解答】A、B、阻尼振动的周期不变，振幅减小，故A错误，B正确；C、摆球在A与B时刻位移相等，即单摆所处高度相同，则重力势能相同，故C正确；D、由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，故B时刻的机械能小于A时刻的机械能，而两点重力势能相等，则B时刻的动能小于A时刻的动能，故D错误；2.【答案】A,D【考点】产生共振的条件及其应用自由振动和受迫振动【解析】明确题意，知道当昆虫翅膀振动的频率与丝网的振动频率相等时达到共振，此时昆虫与丝网的振幅最大，最容易被蜘蛛感觉到振动。
(新教材)高中物理第二章机械振动6受迫振动共振练习
受迫振动共振基础巩固练25分钟·满分60分一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)1．手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们。
振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。
当叶片转动后，电动机就跟着振动起来。
其中叶片的形状你认为是下图中的( A )解析：B、C、D中图形均为中心对称图形，转动起来不会引起振动。
2．(2020·吉林省扶余市第一中学高二下学期期中)在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的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地探索，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( D )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解析：飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象，想要解决这一问题，需要使系统的固有频率与驱动力的频率差距增大，在飞机机翼前缘处装置一个配重杆，改变的是机翼的固有频率，故选项D正确。
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( C )A．减轻对桥的压力，避免产生回声B．减少对桥、雪山的冲击力C．避免使桥发生共振和使雪山发生共振D．使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量解析：部队过桥时如齐步走，给桥梁施加周期性外力，容易使桥的振动幅度增加，即发生共振，造成桥梁坍塌；登山运动员登高山时高声叫喊，声波容易引发雪山共振而发生雪崩，故应选C。
4．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，两个弹簧振子的振动情况是( B )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 Hz解析：物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率；物体的固有频率越接近驱动力的频率，物体振动的振幅就越大，所以B正确。
26 受迫振动 共振-2022-2023学年高二物理课后练(人教版2019)(解析版)
第2.6节受迫振动共振1阻尼振动和受迫振动1.如图所示是单摆做阻尼运动的位移—时间图线，下列说法中正确的是（）A．摆球在P与N时刻的势能相等B．摆球在P与N时刻的动能相等C．摆球在P与N时刻的机械能相等D．摆球在P时刻的机械能小于N时刻的机械能【解答】A【解析】由于摆球的势能大小由其位移和摆球质量共同决定，P、N两时刻位移大小相同，关于平衡位置对称，所以势能相等，A正确；由于系统机械能在减少，P、N时刻势能相同，则P处动能大于N处动能，故B、C、D错．2.如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，测得振动频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速为240r/min，当振子振动稳定后，它的振动周期为（）A．sB．sC．2sD．4s【解答】B【解析】受迫振动的周期等于驱动力的周期，故T＝s＝s.3.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次．鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P 处，发现树枝在10s内上下振动了12次．将50g的砝码换成500g的砝码后，他发现树枝在15s内上下震动了6次，你估计鸟的质量最接近（）A．50gB．200gC．500gD．550g【解答】B【解析】从题目所提供的信息可以看出：相同时间的振动次数随振动物体的质量增大而减小．小鸟在10s 内上下振动了6次，正处在50g砝码和500g的砝码在相同时间内振动的次数之间，因此小鸟的质量应在50g 和500g之间，故A、C、D错误，B正确．4.（多选）如图所示是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．振动过程中周期不变C．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能D．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能【解答】BC【解析】阻尼振动中，单摆的振幅逐渐减小，由于周期与振幅无关，故振动过程中周期不变，A错误，B正确；因A、B两时刻的位移相同，故摆球A时刻的势能等于B时刻的势能，C正确；由于振动的能量逐渐减小，故摆球A时刻的动能大于B时刻的动能，D错误．5.（多选）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【解答】ABD【解析】振动系统的振动频率与本身的结构有关，为固有频率，所以在阻尼振动中，振幅减小，振动能量减少，最终转化为内能，但周期不变，故A、D正确，C错误．实际的振动系统都要受到摩擦或空气阻力等阻尼作用，故B正确．6.（多选）如图表示一个弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系，以下说法正确的是（）A．振子振动的固有频率为f2B．驱动力的频率为f3时，振子振动的频率为f2C．驱动力的频率从f1逐渐增加到f3时，振子振幅不变D．驱动力的频率从f1逐渐增加到f3时，振子振幅先增大后减小【解答】AD7.（多选）将测力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力，将单摆挂在测力传感器的探头上，测力探头与计算机连接，用此方法测得的单摆摆动过程中摆线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，取g＝10m/s2.某同学由此图象提供的信息做出了下列判断，其中正确的是（）A．摆球的周期T＝0.5sB．单摆的摆长L＝1mC．t＝0.5s时摆球正经过最低点D．摆球运动过程中周期越来越小【解答】BC【解析】由图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为1s，所以单摆的振动周期为2s，A错误；根据单摆的周期公式T＝2π，可得摆长L＝1m，B正确；t＝0.5s时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，C 正确；摆线拉力的极大值发生变化，说明摆球在最低点时的速度大小发生了变化，所以摆球做阻尼振动，振幅越来越小，由于周期与振幅无关，所以单摆的周期不变，D错误．8.弹簧振子可以作简谐振动，考虑阻力存在，振子振动过程中能量不断损失，这种振动称为阻尼振动．现通过实验手段得到某振子阻尼振动的图象和经理论推导得到阻尼振动的周期公式T2＝，（ω0为该振子无阻尼时的角速度，β为阻尼系数、对某次阻尼振动β为常数）审题后指出阻尼振动的特点______、______（写出两点）【解答】振幅逐渐减小周期不变【解析】从图中可以看出，振子振动的幅度逐渐减小；但周期几乎不变．9.一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的圆柱体带动一个T型支架在竖直方向振动，T型架下面系着一个弹簧和小球组成的系统．圆盘以不同的周期匀速转动时，测得小球振动的振幅与圆盘转动频率如图所示．当圆盘的频率为0.4Hz时，小球振动的周期是______s；当圆盘停止转动后，小球自由振动时，它的振动频率是______Hz.【解答】2.50.6【解析】当圆盘以0.4Hz的频率匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，是受迫振动，振动频率等于驱动力的频率，为0.4Hz；故有：T＝＝＝2.5s；由图可知，小球的固有频率为0.6Hz，则当圆盘停止转动后，小球自由转动时，它的振动频率是0.6Hz. 10.如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．（1）开始时不转动摇把，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在10s内完成20次振动，不考虑摩擦力和空气阻力，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦力和空气阻力，振子做什么振动？（2）在振子正常振动过程中，以转速4r/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？【解答】（1）简谐运动0.5s2Hz阻尼振动（2）受迫振动0.25s【解析】（1）用手往下拉振子，放手后，因振子所受回复力满足F＝－kx，所以做简谐运动，根据题意T固＝＝s＝0.5s．f固＝＝Hz＝2Hz，由于摩擦力和空气阻力的存在，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4r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为f驱＝4Hz，周期T驱＝0.25s，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＝4Hz，T＝T驱＝0.25s.11.秒摆摆球质量为0.2kg，它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4cm，当它完成10次全振动回到最大位移处时，因有阻尼作用，距最低点的高度变为0.3cm.如果每振动10次补充一次能量，使摆球回到原高度，那么1min内总共应补给多少能量？（g取9.8m/s2）【解答】5.88×10－3J【解析】每振动10次要补充的能量为ΔE＝mgΔh＝0.2×9.8×（0.4－0.3）×10－2J＝1.96×10－3J．秒摆的周期为2s,1min内完成全振动的次数为30次，则1min内总共应补充的能量为E＝3ΔE＝5.88×10－3J.2共振12.任何物体都有自己的固有频率．研究表明，如果把人作为一个整体来看，在水平方向上振动时的固有频率约为5Hz.当工人操作风镐、风铲、铆钉机等振动机械时，操作者在水平方向将做受迫振动．在这种情况下，下列说法正确的是（）A．操作者的实际振动频率等于他自身的固有频率B．操作者的实际振动频率等于机械的振动频率C．为了保证操作者的安全，振动机械的频率应尽量接近人的固有频率D．为了保证操作者的安全，应尽量提高操作者的固有频率【解答】B【解析】物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，可知操作者的实际频率等于机械的振动频率，故A错误，B正确；当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象，所以为了保证操作者的安全，振动机械的频率应尽量远离人的固有频率，故C错误；有关部门作出规定：拖拉机、风镐、风铲、铆钉机等各类振动机械的工作频率必须大于20Hz，操作者的固有频率无法提高，故D错误．13.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，测得这个声音的频率为500Hz.将这只酒杯放在两只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，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．操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz【解答】D【解析】通过调整声波发生器发出的声波就能使酒杯碎掉，是利用共振的原理．因此操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz，故D选项正确．14.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T形支架在竖直方向振动，T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，其振动图象如图乙所示，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4HzB．小球做受迫振动时周期一定是4sC．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著增大D．圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著减小【解答】C15.如图是研究质点做受迫振动的实验装置．已知弹簧和悬挂物体组成的系统的固有周期为T0，如果摇动手柄，手柄均匀转动的周期为T1.则下列说法正确的是（）A．手柄不动，拉一下悬挂物体使其振动，其振动的周期为T1D．当手柄转动的周期改变时，悬挂物体振动的周期不会随之改变【解答】C【解析】手柄不动，拉一下悬挂物体使其振动，是自由振动，其振动的周期为T0，故A错误；受迫振动的频率等于驱动力的频率，故手柄以周期T1均匀转动时，稳定后悬挂物体振动的周期为T1，故B错误，C正确；受迫振动的频率等于驱动力的频率，故当手柄转动的周期改变时，悬挂物体振动的周期会随之改变，故D错误．16.（多选）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f.下列说法正确的是（）A．包租婆震碎酒杯是声波的共振现象B．震碎的酒杯发生了阻尼振动C．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率接近fD．包租婆发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远大于f【解答】AC【解析】根据共振的条件与共振的特点可知，当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮子吼”将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为f，故“狮子吼”频率接近f.故A、C正确．17.（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，它的腿能敏捷地感觉到落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动．当丝网的振动频率为f＝200Hz左右时，丝网振动的振幅最大，最大振幅为0.5cm.已知该丝网共振时，蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫．则对于落在丝网上的昆虫（）A．当其翅膀振动的频率为200Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它B．当其翅膀振动的周期为0.05s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它C．当其翅膀振动的频率为300Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它D．当其翅膀振动的频率为250Hz时，该丝网的振幅一定小于0.5cm【解答】AD【解析】当昆虫翅膀振动的频率与丝网的振动频率相等时，即翅膀振动的频率f′＝f＝200Hz时，蜘蛛能立即捕捉到它，故A正确，C错误；根据周期与频率之间的关系得：T＝＝s＝0.005s，当昆虫翅膀振动的周期为0.005s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它，故B错误；当昆虫翅膀振动的频率为250Hz左右时，没有发生共振，故该丝网的振幅小于0.5cm，故D正确．18.（多选）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Lc>Lb＝Ld>La>Le，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Tc>Td>Ta>TeB．频率关系为fc＝fd＝fa＝feC．振幅关系为Ac＝Ad＝Aa＝AbD．四个摆中，d的振幅最大，且Ae<Aa【解答】BD【解析】b摆的振动，作为一种驱动力迫使其它四个摆做受迫振动，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，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，物体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．19.（多选）某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（）A．当f<f0时，该振动系统的振幅可能随f增大而减小B．当f>f0时，该振动系统的振幅一定随f减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f【解答】BD20.（多选）单摆M、N、O、P自由振动时，振动图象分别如图甲、乙、丙、丁所示．现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上，并保持各自的摆长不变，使其中一个单摆振动，经过足够长的时间，其它三个都可能振动起来，不计空气阻力，下列判断正确的是（）A．若使M振动起来，P不会振动B．若使N振动起来，稳定时N振动的周期仍小于OC．若使P振动起来，稳定时M比N的振幅大D．若使O振动起来，稳定时M的振动周期等于3s【解答】CD【解析】若使M振动起来，其它小球也会做受迫振动，故A错误；受迫振动的周期等于驱动力的周期，故B错误；若P振动起来，由于M的固有周期与驱动力的周期相同，M发生共振，稳定时M比N的振幅大，故C正确；O的周期为3s，使O振动起来，M做受迫振动，则周期为3s，故D正确．21.（多选）在如图4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1s；若将把手C以0.5s的周期匀速转动，振子的振动稳定后，其振幅为2cm，则（）图4A．把手C转动后，弹簧振子的振动周期为0.5sB．把手C转动后，弹簧振子的振动周期为1sC．为使弹簧振子的振幅增大为3cm，可让把手C转速减小D．为使弹簧振子的振幅减小为1cm，可让把手C转动周期减小E．把手C的转速越大，弹簧振子的振幅越大【解答】ACD【解析】把手匀速转动时，弹簧振子做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，即为0.5s，故A正确，B 错误；要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小，周期增大，与固有周期接近或相等时，振幅可增大，故C正确；要使弹簧振子的振幅减小，可让把手转速增大，周期减小，与固有周期相差很大时，振幅可减小，故D正确；把手C的转速越大，周期越小，与固有周期相差越大振幅越小，故E错误．22.（1）某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是________．（填入选项前的字母）A．当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B．当f＞f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f（2）现代共振技术普遍应用于机械、化学、力学、电磁学、光学及分子、原子物理学、工程技术等几乎所有的领域．若是利用共振，应该让驱动力的频率________物体的固有频率，若是消除共振，应该让驱动力的频率________物体的固有频率．（均选填“接近”或“远离”）【解答】（1）BD（2）接近远离【解析】（1）做受迫振动的物体，振动频率等于驱动力的频率；当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动系统的振幅最大，故B、D正确．（2）当驱动力的频率等于固有频率时，物体的振幅最大，达到共振．利用共振应该让驱动力的频率接近物体的固有频率；消除共振，应该让驱动力的频率远离物体的固有频率．23.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示，该装置可用于研究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运动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示．若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，A表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则：（1）稳定后，物体振动的频率f＝________Hz.（2）欲使物体的振动能量最大，需满足什么条件？答：________________________________________________________________________.（3）利用上述所涉及的知识，请解析某同学所提问题的物理依据．“某同学考虑，我国火车第六次大提速时，需尽可能的增加铁轨单节长度，或者是铁轨无接头”．答：________________________________________________________________________.【解答】（1）0.125（2）T＝T0＝4s（3）若单节车轨非常长，或无接头，则驱动力周期非常大，从而远离火车的固有周期，使火车的振幅较小，以便来提高火车的车速【解析】（1）由题目中丙图可知，f＝＝Hz＝0.125Hz.（2）物体的振动能量最大时，振幅最大，故应发生共振，所以应有T＝T0＝4s.（3）若单节车轨非常长，或无接头，则驱动力周期非常大，从而远离火车的固有周期，使火车的振幅较小，以便来提高火车的车速．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？（g取9.8m/s2）【解答】5人【解析】人体的固有频率f固＝2Hz，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＝＝f固，得l＝，代入数据得：l＝0.0625m，由胡克定律得：kl＝（m1＋nm2）g，则n＝＝＝5（人）．。
高二物理受迫振动和共振试题
高二物理受迫振动和共振试题1.下列说法错误的是A．水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的衍射现象B．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段，是共振现象C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是光的偏振现象D．在站台上听到驶来的火车汽笛声音调变高，是声波的多普勒效应【答案】A【解析】水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的干涉现象，A错误；洗衣机切断电源，脱水缸的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时脱水缸转动的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振．此后脱水缸转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动幅度随之减弱，B正确；偏振片式立体电影技术的基本原理是光的偏振，C正确；当火车向你驶来的时候，笛的音调变高；当火车离开你向远处驶去时，音调在降低，只是当听者和声源之间发生相对运动时，听者感觉到频率的改变，这种现象称为多普勒效应．D正确【考点】考查了光现象，多普勒效应，共振现象2.如图所示，在曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动。
开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz；然后以60r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为（）A．0.25s B．0.5 s C．1 s D．2s【答案】 C【解析】试题分析: 匀速转动摇把，转速为60r/min，故转动频率为：f =60r/min=1r/s=1Hz，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故振子振动稳定后它的振动为1Hz，故周期为1s；故C正确，ABD错误。
【考点】产生共振的条件及其应用3.如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，先让A摆动起来(摆角不超过5°)下列结论正确的是()．A．E摆发生振动，其余摆均不动B．所有的摆以相同的频率振动C．所有的摆以相同的摆角振动D．以上说法均不正确【答案】B【解析】A摆摆动起来以后，做简谐振动，振动过程中通过张紧的绳给其余各摆施以周期性的驱动力，因而B、C、D、E四摆均做受迫振动，故A错．做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率即A摆的频率，与各摆的固有频率无关，故所有摆均以相同的频率振动，B对．如果受迫振动物体的固有频率等于驱动力的频率时，会发生共振现象，振幅最大，故只有E球会发生共振，故C不正确，只有B正确．，则4.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()＝60 HzA.f固<70 HzB．60 Hz<f固<60 HzC．50 Hz<f固D．以上三个答案都不对【答案】C【解析】当驱动力频率等于振动系统的固有频率时，振幅最大，从表中可以看出，振动系统的固<60 Hz之间，C正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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/sB．列车过桥需要减速，是为了防止桥梁发生共振现象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13．下列关于共振和防止共振的说法，正确的是（）A．共振现象总是有害的，所以要避免共振现象发生B．队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振C．火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率，从而避免产生共振D．利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率14．单摆M、N、O、P自由振动时，振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示。
现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上，并保持各自的摆长不变，使其中一个单摆振动，经过足够长的时间，其它三个都可能振动起来，不计空气阻力，下列判断正确的是（）A ．若使M 振动起来，P 不会振动B ．若使N 振动起来，稳定时N 振动的周期仍小于OC ．若使P 振动起来，稳定时M 比N 的振幅大D ．若使O 振动起来，稳定时M 的振动周期等于3 s15．一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3f三、填空题，共3小题 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Ⅰ振动系统受到_______阻力作用，机械能逐渐转化为_____； Ⅰ振动系统引起邻近介质中各_______的振动，能量向外辐射出去。
17．如下图所示为已调好的二胡上的内外两根弦，内弦比外弦粗。
拉弓时手指按住弦发生振动，图中手指分别按住A 、B 、C 、D 四处，则按在______处，弦振动时发出的声音音调最低。
18．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）。
四、解答题，共2小题19．如图，张紧的水平绳上吊着A、B、C三个小球。
B球靠近A球，但两者的悬线长度不同；C球远离A球，但两者的悬线长度相同。
(1)让A球在垂直于水平绳的方向摆动，在起初一段时间内将会看到B、C球有什么表现？(2)在C球摆动起来后，用手使A、B球静止，然后松手，在起初一段时间内又将看到A、B球有什么表现？20．如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，请比较摆球在P与N时刻的势能、动能、机械能的大小。
参考答案1．C【详解】固有频率等于驱动力的频率时，振幅最大，固有频率越接近驱动力频率，振幅越大；表格中当驱动力频率为60Hz时，振幅最大，说明固有频率在50Hz-70Hz之间，C正确．2．C【详解】从如图所示的共振曲线可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大.并可以从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢.比较各组数据知f驱在50～60 Hz范围内时，振幅变化最小，因此50 Hz＜f固≤60 Hz.A．f固＝60 Hz，与结论不相符，选项A错误；B．60 Hz＜f固＜70 Hz，与结论不相符，选项B错误；C．50 Hz＜f固≤60 Hz，与结论相符，选项C正确；D．以上三个都不对，与结论不相符，选项D错误；3．A【详解】根据能量守恒定律可知，能量不会消失，由题意可知，摆球的机械能由于阻力做功越来越小，故机械能不再守恒；减小的机械能转化为周围的内能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符合题意，A正确B. 摆球机械能守恒不符合题意，B错误C. 能量正在消失不符合题意，C错误D. 只有动能和重力势能的相互转化不符合题意，D错误4．C【详解】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，产生共振，故A正确；B．物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率，故B正确；C．火车过桥时限制速度是为了防止桥梁发生共振，故C错误；D．作受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系曲线可知，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，故D 正确．5．C 【详解】AB ．当汽车以5m/s 的速度行驶时，其振动周期为1.5s 0.3s 5l T v === 频率为11Hz 3.3Hz 0.3f T === 故AB 错误； C ．由1T f=可知，汽车的固有周期为 1s 2T =则汽车的速度1.5m/s 3m/s 0.5l v T === 即当速度为3m/s 时，汽车达到共振颠簸的最厉害，故C 正确，D 错误。
故选C 。
6．D 【详解】AB ．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T 2，故AB 错误；CD ．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T 2>T 1，欲使振幅增大，应使T 2减小，即转速应增大，故C 错误，D 正确。
故选D 。
7．C 【详解】据单摆的周期公式2T = 2s T ≈当驱动力的周期接近该单摆的固有周期时，振幅最大，所以C 图的周期为2s ，故ABD 错误，C 正确。
故选C 。
8．B 【详解】A ．做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，由驱动力的频率决定，与物体固有频率无关，当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，发生共振，选项A 错误；BC ．由图像可知，甲乙两个单摆的固有频率之比为1:2，则由12T f ==224g l f π=，则若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为4: 1；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1: 4，选项B 正确，C 错误；D ．周期为2s 的单摆叫做秒摆，在地面附近，秒摆的摆长约为221m 4gT l π=≈选项D 错误；故选B 。
9．D 【详解】A.若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据2T =于地球表面的重力加速度，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，故选项A 不合题意； B.若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为2∶5，则固有周期之比为5∶2，根据2T =25∶4，故选项B 不合题意；C.图线Ⅰ若是在地球表面上完成的，则固有频率为f =0.5Hz ，固有周期T =2s ，由2T =知，摆长l ≈1m ，故选项C 不合题意；D.若摆长均为1m ，图线Ⅰ的固有频率为f =0.2Hz ，则固有周期T =5s ，由2T =力加速度g =1.58m/s 2，图线Ⅰ不应该是在地球上完成的，故选项D 符合题意． 10．B 【详解】受迫振动的频率由驱动力的频率决定，与固有频率无关，所以甲乙的振动频率都是300Hz ，做受迫振动的物体固有频率与驱动力的频率相差较小时，振幅较大，所以乙的振幅较大． A.A 项与上述分析结论不相符，故 A 不符合题意； B.B 项与上述分析结论相符，故 B 符合题意；C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意．11．ABD【详解】ACD.振动系统的振动频率与本身的结构有关，为固有频率，所以在阻尼振动中，振幅减小，振动能量减少，最终转化为内能，但周期不变，故AD正确，C错误；B.实际的振动系统都要受到摩擦或空气阻力等阻尼作用，故B正确。