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2019-2020年高中物理 1.5受迫振動(dòng)與共振自我小測 滬科版選修3-4
1部隊(duì)經(jīng)過橋梁時(shí),規(guī)定不許齊步走,登山運(yùn)動(dòng)員登高山時(shí),不許高聲叫喊,主要原因是( )
A.減輕對橋的壓力,避免產(chǎn)生回聲
B.減少對橋、雪山的沖量
C.避免使橋發(fā)生共振和使雪山發(fā)生共振
D.使橋受到的壓力更不均勻,使登山運(yùn)動(dòng)員耗散能量減少
2A、B兩個(gè)單擺,A擺的固有頻率為f,B擺的固有頻率為4f,若讓它們在頻率為5f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng),那么A、B兩個(gè)單擺比較( )
A.A擺的振幅較大,振動(dòng)頻率為f
B.A擺的振幅較大,振動(dòng)頻率為5f
C.B擺的振幅較大,振動(dòng)頻率為5f
D.B擺的振幅較大,振動(dòng)頻率為4f
3若空氣阻力不可忽略,單擺在偏角很小的擺動(dòng)中,總是減小的物理量為( )
A.振幅 B.位移 C.周期 D.機(jī)械能
4一洗衣機(jī)在正常工作時(shí)非常平穩(wěn),當(dāng)切斷電源后,發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來越劇烈,然后振動(dòng)逐漸減弱,對這一現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
①正常工作時(shí),洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大;②正常工作時(shí),洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率??;③正常工作時(shí),洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率;④當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí),波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率
A.① B.③ C.①④ D.②④
5如圖所示為單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線,則下列說法正確的是( )
A.若兩次受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行,且擺長相同,則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線
B.若兩次受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行,則兩次擺長之比lⅠ∶lⅡ=25∶4
C.圖線Ⅱ若是在地面上完成的,則該擺擺長約為1 m
D.若擺長均為1 m,則圖線Ⅰ是在地面上完成的
6某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)f
T1)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)都穩(wěn)定后,則( )
A.彈簧振子的振動(dòng)周期為T1
B.彈簧振子的振動(dòng)周期為T2
C.要使彈簧振子振幅增大,可讓把手轉(zhuǎn)速減小
D.要使彈簧振子振幅增大,可讓把手轉(zhuǎn)速增大
8如圖所示的演示裝置,一根張緊的水平繩上掛著五個(gè)單擺,其中A、E擺長相同,先使A擺動(dòng),其余各擺也擺動(dòng)起來,可以發(fā)現(xiàn)振動(dòng)穩(wěn)定后 …( )
A.各擺的固有周期均相同
B.各擺振動(dòng)的周期均與A擺相同
C.C擺振幅最大
D.B擺振動(dòng)周期最小
9大海中航行的輪船,受到大風(fēng)大浪沖擊時(shí),為了防止傾覆,應(yīng)當(dāng)改變航行方向和__________,使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的__________。
10在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條凸起于路面且與行駛方向垂直的減速帶,減速帶間距為10 m,當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。若某汽車的固有頻率為1.25 Hz,則當(dāng)該車以__________m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害,我們把這種現(xiàn)象稱為__________。
11汽車的質(zhì)量一般支撐在固定于軸承上的若干彈簧上,彈簧的等效勁度系數(shù)k=1.5105 N/m,汽車開動(dòng)時(shí),在振幅較小的情況下,其上下自由振動(dòng)的頻率滿足f=(l為彈簧壓縮的長度)。若人體可以看成一個(gè)彈性體,其固有頻率約為2 Hz,已知汽車的質(zhì)量為600 kg,每個(gè)人的質(zhì)量為70 kg,則這輛車乘坐幾個(gè)人時(shí),人感覺到最難受?(g取10 m/s2)
12如圖是探究單擺共振條件時(shí)得到的圖像,它表示了振幅跟驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系(取π2=g),試分析:
(1)這個(gè)單擺的擺長是多少?
(2)如果擺長變長一些,畫出來的圖像的高峰將向哪個(gè)方向移動(dòng)?
答案
1解析:部隊(duì)過橋時(shí)如齊步走,給橋梁施加周期性外力,容易使橋的振動(dòng)幅度增加,即發(fā)生共振,造成橋梁倒塌;登山運(yùn)動(dòng)員登高山時(shí)高聲叫喊,聲波容易引發(fā)雪山共振而發(fā)生雪崩,故應(yīng)選C。
答案:C
2解析:A、B兩單擺都做受迫振動(dòng),振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率5f。B擺的固有頻率更接近5f,故B擺振幅較大,C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
答案:C
3解析:有空氣阻力時(shí),振動(dòng)為阻尼振動(dòng),振幅不斷減小,機(jī)械能也不斷減小,在平衡位置,位移為零;而后位移增大,直至動(dòng)能為零時(shí)位移達(dá)到最大;然后位移又減小到零,所以位移不是一直減小。根據(jù)單擺周期公式T=2π,l不變,則T不變。故A、D正確。
答案:AD
4解析:洗衣機(jī)切斷電源,波輪的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸慢下來,在某一小段時(shí)間內(nèi)洗衣機(jī)發(fā)生了強(qiáng)烈的振動(dòng),說明了此時(shí)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率與洗衣機(jī)的固有頻率相同,發(fā)生了共振。此后波輪轉(zhuǎn)速減慢,則f驅(qū)
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