2019年高中物理 第11章 第5節(jié)外力作用下的振動(dòng)檢測(cè)試題 新人教版選修3-4.doc
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2019年高中物理 第11章 第5節(jié)外力作用下的振動(dòng)檢測(cè)試題 新人教版選修3-4 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．部隊(duì)經(jīng)過(guò)橋梁時(shí)，規(guī)定不許齊步走，登山運(yùn)動(dòng)員登雪山時(shí)，不許高聲叫喊，主要原因是( ) A．減輕對(duì)橋的壓力，避免產(chǎn)生回聲 B．減少對(duì)橋、雪山的沖擊力 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 答案：C 解析：部隊(duì)過(guò)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。 2．(銀川一中xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)有A、B兩個(gè)彈簧振子，A的固有頻率為f，B的固有頻率為4f，如果它們都在頻率為2f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，那么下列結(jié)論中正確的是( ) A．振子A的振幅較大，振動(dòng)頻率為2f B．振子A的振幅較大，振動(dòng)頻率為f C．振子B的振幅較大，振動(dòng)頻率為2f D．振子B的振幅較大，振動(dòng)頻率為4f 答案：A 解析：受迫振動(dòng)的振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，故都為2f；在驅(qū)動(dòng)力相同的情況下，受迫振動(dòng)的振動(dòng)幅度取決于振子的固有頻率和驅(qū)動(dòng)力頻率的接進(jìn)程度，兩者越接進(jìn)，振動(dòng)的幅度越大，故振子A的振動(dòng)幅度較大。 3.如圖所示，把兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是( ) A．甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為8 Hz B．甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 Hz C．乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 Hz D．乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為72 Hz 答案：B 解析：物體做受迫振動(dòng)時(shí)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率；物體的固有頻率越接近驅(qū)動(dòng)力的頻率，物體振動(dòng)的振幅就越大，所以B正確。 4．下列說(shuō)法正確的是( ) A．實(shí)際的自由振動(dòng)必然是阻尼振動(dòng) B．在外力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng) C．阻尼振動(dòng)的振幅越來(lái)越小 D．受迫振動(dòng)穩(wěn)定后頻率與自身物理?xiàng)l件無(wú)關(guān) 答案：ACD 解析：實(shí)際的自由振動(dòng)，必須不斷克服外界阻力做功而消耗能量，振幅會(huì)逐漸減小，必然是阻尼振動(dòng)，故A、C正確；只有在周期性外力(驅(qū)動(dòng)力)的作用下物體所做的振動(dòng)才是受迫振動(dòng)，B錯(cuò)；受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定，與自身物理?xiàng)l件無(wú)關(guān)，D對(duì)。 5.一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖甲所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖象如圖丙所示。 若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則( ) A．由圖線可知T0＝4s B．由圖線可知T0＝8s C．當(dāng)T在4s附近時(shí)，Y顯著增大，當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí)，Y很小 D．當(dāng)T在8s附近時(shí)，Y顯著增大，當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí)，Y很小 答案：AC 解析：由題中圖乙可知彈簧振子的固有周期T0＝4s，故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)受迫振動(dòng)的特點(diǎn)：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期與系統(tǒng)的固有周期相同時(shí)發(fā)生共振，振幅最大；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期與系統(tǒng)的固有周期相差越多時(shí)，受迫振動(dòng)物體振動(dòng)穩(wěn)定后的振幅越小。故C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題 6.如圖所示，一個(gè)偏心輪的圓心為O，重心為C，它們所組成的系統(tǒng)在豎直方向上發(fā)生自由振動(dòng)的頻率為f，當(dāng)偏心輪以角速度ω繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則當(dāng)ω＝__________時(shí)振動(dòng)最為劇烈，這個(gè)現(xiàn)象稱為____________。 答案：2πf 共振 解析：偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)中的頻率與系統(tǒng)固有頻率f相等時(shí)會(huì)發(fā)生共振，即：f＝，得ω＝2πf時(shí)產(chǎn)生共振。 7.如圖所示是一個(gè)單擺的共振曲線。 (1)試估算此單擺的擺長(zhǎng)。(g取10m/s2) (2)共振時(shí)單擺的振幅為多大？ (3)若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰值將怎樣移動(dòng)？ 答案：(1)1.58m (2)15cm (3)左移 解析：(1)由題圖知單擺固有周期T＝＝＝2.5s，由T＝2π，得擺長(zhǎng)l≈1.58m。 (2)由圖象知，振幅為15cm。 (3)擺長(zhǎng)變長(zhǎng)，固有周期增大，固有頻率減小，故圖象左移。 能力提升 一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題) 1．洗衣機(jī)在把衣服脫水完畢拔掉電源后，電動(dòng)機(jī)還要轉(zhuǎn)動(dòng)一會(huì)才能停下來(lái)，在拔掉電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先振動(dòng)得比較小，然后有一陣子振動(dòng)得很劇烈，然后振動(dòng)慢慢減小直至停下來(lái)，其間振動(dòng)劇烈的原因是( ) A．洗衣機(jī)沒(méi)放平衡 B．電動(dòng)機(jī)有一陣子轉(zhuǎn)快了 C．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率和洗衣機(jī)的固有頻率相近或相等 D．這只是一種偶然現(xiàn)象 答案：C 解析：洗衣機(jī)脫水時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很快，頻率很大，可以說(shuō)遠(yuǎn)大于洗衣機(jī)的固有頻率，不能發(fā)生共振現(xiàn)象。當(dāng)脫水終止時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的減小，頻率也在減小，肯定有一段時(shí)間，頻率接近或等于洗衣機(jī)的固有頻率，從而發(fā)生共振現(xiàn)象，反應(yīng)在宏觀上就是洗衣機(jī)振動(dòng)劇烈。 2．下表記錄了某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系，若該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固，則( ) 驅(qū)動(dòng)力頻率/Hz 30 40 50 60 70 80 受迫振動(dòng)的振幅/cm 10.2 16.8 27.12 28.1 16.5 8.3 A.f固＝60 Hz D．60 Hz下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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