2019-2020年高中物理 第1章 機(jī)械振動(dòng) 1.5 受迫振動(dòng)與共振課后訓(xùn)練 滬科版選修3-4.doc

2019-2020年高中物理 第1章 機(jī)械振動(dòng) 1.5 受迫振動(dòng)與共振課后訓(xùn)練 滬科版選修3-41有兩個(gè)質(zhì)量相等的彈簧振子A和B，A的固有頻率為f，B的固有頻率為3f，若它們均在頻率為4f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，不計(jì)一切阻力，則（）。A振子A的振幅較大，振動(dòng)頻率為fB振子B的振幅較大，振動(dòng)頻率為3fC振子A的振幅較大，振動(dòng)頻率為3fD振子B的振幅較大，振動(dòng)頻率為4f2在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”的實(shí)驗(yàn)用手指輕彈一只酒杯，可以聽(tīng)到清脆的聲音，測(cè)得這聲音的頻率為500 Hz，將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發(fā)生器之間，操作人員通過(guò)調(diào)整其發(fā)出的聲波頻率，就能使酒杯碎掉。下列說(shuō)法中正確的是（）。A操作人員一定是把聲波發(fā)生器的功率調(diào)到很大B操作人員可能是使聲波發(fā)生器發(fā)出了頻率很高的超聲波C操作人員一定是同時(shí)增大了聲波發(fā)生器發(fā)出聲波的頻率和功率D操作人員只需將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調(diào)到500 Hz3如圖所示是單擺做阻尼振動(dòng)的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）。A擺球C時(shí)刻的動(dòng)能等于B時(shí)刻的動(dòng)能B擺球C時(shí)刻的勢(shì)能等于B時(shí)刻的勢(shì)能C擺球C時(shí)刻的機(jī)械能等于B時(shí)刻的機(jī)械能D擺球C時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能4如圖所示，在一根木條上掛幾個(gè)擺長(zhǎng)不等的單擺，其中A、E的擺長(zhǎng)相等，A擺球的質(zhì)量遠(yuǎn)大于其他各擺，當(dāng)A擺振動(dòng)起來(lái)后，帶動(dòng)其余各擺也隨之振動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定后，以下關(guān)于各擺的振動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）。A各擺振動(dòng)的周期都相等BC擺振動(dòng)的振幅最大CB、C、D、E四擺中，E擺的振幅最大DC擺振動(dòng)的周期最大5如圖所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子上下自由振動(dòng)測(cè)得振動(dòng)頻率為2 Hz，然后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240 r/min，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定后，它的振動(dòng)周期為（）。As Bs C2 s D4 s6如圖所示，物體靜止于水平面上的O點(diǎn)，這時(shí)彈簧恰為原長(zhǎng)L0，物體的質(zhì)量為m，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)將物體向右拉一段距離后自由釋放，使之沿水平面振動(dòng)，下列結(jié)論正確的是（）。A物體通過(guò)O點(diǎn)時(shí)所受的合外力為零B物體做阻尼振動(dòng)C物體最終只能停止在O點(diǎn)D物體停止運(yùn)動(dòng)后所受的摩擦力為mg7小球做受迫振動(dòng)如圖所示，一個(gè)豎直圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤(pán)上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，小球浸沒(méi)在水中。當(dāng)圓盤(pán)靜止時(shí)，讓小球在水中振動(dòng)，其阻尼振動(dòng)的頻率約為3 Hz?，F(xiàn)使圓盤(pán)以4 s的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定，它振動(dòng)的頻率是多少？8秒擺擺球質(zhì)量為0.2 kg，它振動(dòng)到最大位移時(shí)距最低點(diǎn)的高度為0.4 cm，當(dāng)它完成10次全振動(dòng)回到最大位移處時(shí)，因有阻尼作用，距最低點(diǎn)的高度變?yōu)?.3 cm。如果每振動(dòng)10次補(bǔ)充一次能量，使擺球回到原高度，那么1 min內(nèi)總共應(yīng)補(bǔ)給多少能量？參考答案1答案：D解析：振動(dòng)的物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，驅(qū)動(dòng)力的頻率和物體的固有頻率越接近，做受迫振動(dòng)的物體的振幅越大。2答案：D解析：驅(qū)動(dòng)力的周期與固有周期相等，形成共振，共振時(shí)振幅最大，操作人員只需將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調(diào)到500 Hz，就能使酒杯碎掉。3答案：BD解析：由于振幅逐漸減小，故擺球的機(jī)械能逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)；由于C、B兩時(shí)刻擺球的位移相同，故在這兩個(gè)時(shí)刻擺球相對(duì)于零勢(shì)能點(diǎn)的高度相同，擺球質(zhì)量不變，勢(shì)能相同，B對(duì)；又由于C時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能，而C、B兩時(shí)刻的勢(shì)能相同，故C時(shí)刻的動(dòng)能大于B時(shí)刻的動(dòng)能，A錯(cuò)。4答案：AC解析：B、C、D、E四擺均做受迫振動(dòng)，穩(wěn)定后周期均與A擺的周期相同，A對(duì)D錯(cuò)；E擺會(huì)達(dá)到共振現(xiàn)象，故B、C、D、E四擺中，E擺的振幅最大，B錯(cuò)C對(duì)。5答案：B解析：彈簧振子做受迫振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，就等于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，故.6答案：B解析：物體通過(guò)O點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力為零，但摩擦力不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)；物體振動(dòng)時(shí)要克服摩擦力做功，機(jī)械能減少，振幅減小，做阻尼振動(dòng)，選項(xiàng)B正確。物體最終停止的位置可能在O點(diǎn)也可能不在O點(diǎn)。若停在O點(diǎn)摩擦力為零，若不在O點(diǎn)，摩擦力和彈簧的彈力平衡，停止運(yùn)動(dòng)時(shí)物體所受的摩擦力不一定為mg。選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。7答案：0.25 Hz解析：當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)小圓柱帶動(dòng)T形支架上下振動(dòng)，T形支架又通過(guò)彈簧給小球一周期性的作用力使其做受迫振動(dòng)，所以小球振動(dòng)的頻率應(yīng)等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，即T形支架的振動(dòng)頻率，而T形支架的頻率又等于圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，故小球振動(dòng)的頻率。8答案：5.88103J解析：每振動(dòng)10次要補(bǔ)充的能量為Emgh0.29.8（0.40.3）102J1.96103J。秒擺的周期為2 s，1 min內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)為30次，則1 min內(nèi)總共應(yīng)補(bǔ)充的能量為E3E5.88103J。