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
年级：高二 学科：物理 类型：同步测试 来源：91题库
一、选择题（共15小题）
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 Hz
5、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 Hz
7、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( )
。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/min
13、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( )
、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T
14、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（共5小题）
1、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： 。
2、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。
3、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 。
4、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 。
5、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（共5小题）
1、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?
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．
3、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 ?
4、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?
(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?
5、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?
,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?