物理选择性必修 第一册受迫振动共振课堂检测

这是一份物理选择性必修 第一册受迫振动共振课堂检测，共5页。试卷主要包含了68mB．1等内容，欢迎下载使用。
一：知识精讲归纳
考点一、固有振动、阻尼振动
1．固有振动和固有频率
(1)固有振动：振动系统在不受外力作用下的振动．
(2)固有频率：固有振动的频率．
2．阻尼振动
(1)阻尼：当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼．
(2)阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，如图所示．
(3)振动系统能量衰减的两种方式
①振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能． ②振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向外辐射出去．
考点二、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，与系统的固有频率无关．
考点三、共振
1．定义
驱动力的频率f等于系统的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振．
2．共振曲线(如图2所示)
图2
技巧归纳：三种振动
(1)简谐运动：一种理想化的模型，物体运动过程中的一切阻力都不考虑．
(2)阻尼振动：考虑阻力的影响，是更实际的一种运动．
(3)受迫振动：物体做阻尼振动时在驱动力作用下的振动．
2．三种振动的比较
二：考点题型归纳
题型一：阻尼振动的问题
1．(2022·江苏铜山·高二期中)如图所示，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，小球浸没在水中。当圆盘静止时，小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3Hz。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。则( )
A．振动系统的固有周期为4s B．小球稳定振动时的频率为3 Hz
C．若增加圆盘转速，系统的振动再次稳定时，振幅一定变大
D．若减小圆盘转速，系统的振动再次稳定时，振幅一定变小
2．(2022·全国·)下列振动中属于受迫振动的是( )
A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动 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振动
3．(2022·湖南·高二阶段练习)如图所示，水平张紧的绳子上用细线挂有5个相同的小球，细线质量可忽略，细线长远大于球半径，A、D两球的细线长度相等，使小球A小角度垂直于纸面摆动，其余各球随之开始摆动，稳定后( )
A．小球C振动的周期最长B．5个小球的振动周期均相同
C．小球C的振幅最大D．小球E的振幅最大
题型二：周期性外力作用下物体振动的频率
4．(2022·湖南·高二)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．(2022·山东·巨野县实验中学)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．只有单摆A、C振动周期相等 B．单摆A的振幅比单摆B的小
C．单摆B的振幅比单摆C的小 D．单摆B、C振动时的周期与其摆长有关
题型三：共振条件和曲线
6．(2022·全国·高二如图所示是一个单摆做受迫振动时振幅A与驱动力的频率f关系的共振曲线，下列说法正确的是( )
A．该单摆摆长约为6cm B．发生共振时单摆的周期为1s
C．单摆实际摆动的频率可能大于驱动力的频率 D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
题型四：共振的利用和防止
7．(2022·江苏常熟·高二期中)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
8．(2022·山东·乳山市银滩高级中学高二阶段练习)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。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.28s，下列说法正确的是( )
A．列车的危险速率为45m/s B．列车过桥需要减速，是为了防止列车对桥压力过大
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D．减少钢轨的长度有利于列车高速运行
题型五：机械振动和力学的综合问题
9．(2022·全国·高二专题练习)如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上，在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动．那么( )
A．小球到达最右端时，弹簧的形变量为 B．小球做简谐运动的振幅为
C．运动过程中小球和弹簧组成的系统的机械能守恒 D．运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变
10．(2018·全国·高二单元测试)关于机械振动，下列说法正确的是( )
A．往复运动就是机械振动 B．机械振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用
C．机械振动是受回复力作用 D．回复力是物体所受的合力
三：课堂过关精练
一、单选题
11．(2022·辽宁·)一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，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，小球做受迫振动。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示(以竖直向上为正方向)。下列说法正确的是( )
A．到小球所受的回复力增加，且方向为x轴正向
B．到弹簧弹性势能一定减小
C．若圆盘以匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为
D．若圆盘正以匀速转动，欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当减小
12．(2022·山东·枣庄八中)把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是( )
A．降低输入电压同时减小筛子质量B．降低输入电压同时增加筛子质量
C．增大输入电压同时减小筛子质量D．增大输入电压同时增加筛子质量
13．(2022·四川·阆中市川绵外国语学校)如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是。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，则把手转动的频率逐渐缓慢增大时，下列说法中正确的是( )
A．弹簧振子的振动越来越剧烈 B．弹簧振子的振动越来越弱
C．弹簧振子的振动先越来越剧烈再越来越弱 D．弹簧振子的振动先越来越弱再越来越剧烈
14．(2022·福建·)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500，已知空气中的声速为340，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为( )
A．0.68mB．1.32mC．1.47mD．2.94m
15．(2018·江苏·)把n根相同的弦一端固定，另一端系着不同质量的小物体，让其自然下垂，使弦绷紧，组成如图(c)那样的装置，拨动弦 AB的中心，使其振动，进行实验，研究振动频率f随小物体m及AB弦的长度做怎样的变化。方法是：只让m或只让L变化，测定振动频率f，得到如图(a)(b)所示的两个图象。根据上面的两个实验，则频率f为( )
A．B．C．D．
16．(2022·安徽华星学校)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，使登山运动员耗散能量
17．(2022·北京丰台·)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摆振幅最大振动类型
比较项目
简谐运动
阻尼振动
受迫振动
产生条件
不受阻力作用
受阻力作用
受阻力和驱动力作用
频率
有固有频率
频率不变
由驱动力的频率决定
振动图像
形状不确定
常见例子
弹簧振子或单摆
敲锣打鼓时发出的声音越来越弱
机器运转时底座发生的振动