受迫振动和共振复习练习题(含解析2015高考物理一轮)

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物理一轮复习专题55 简谐运动及其描述单摆受迫振动和共振(讲)(含解析)

专题55 简谐运动及其描述单摆受迫振动和共1.知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象。

2。

知道什么是单摆，知道在摆角较小的情况下单摆的运动是简谐运动,熟记单摆的周期公式。

3.理解受迫振动和共振的概念,掌握产生共振的条件．1．简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动． (2）简谐运动的特征 ①动力学特征：F ＝－kx .②运动学特征:x 、v 、a 均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v 、a 的变化趋势相反)． ③能量特征：系统的机械能守恒,振幅A 不变． (3)描述简谐运动的物理量①位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量． ②振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量,它表示振动的强弱．③周期T 和频率f :物体完成一次全振动所需的时间叫做周期,而频率则等于单位时间内完成全振动的次数．它们是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系：T ＝错误!。

（4）简谐运动的表达式①动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反．②运动学表达式:x ＝A sin （ωt ＋φ)，其中A 代表振幅,ω＝2πf 表示简谐运动的快慢,（ωt ＋φ）代表简谐运动的相位，φ叫做初相． 2．单摆(1）定义：如图所示,在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸长和质量都不计，球的直径比摆线短得多，这样的装置叫做单摆．(2）视为简谐运动的条件：摆角小于5°。

(3)回复力：小球所受重力沿圆弧切线方向的分力,即:F ＝－mg sin θ＝－x Lmg＝－kx ，F 的方向与位移x 的方向相反．（4）周期公式:gL T π2= (5)单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l 和重力加速度g ，与振幅和振子(小球）质量都没有关系． 3．受迫振动与共振（1）受迫振动:系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率），而与物体的固有周期（或频率）无关．（2)共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近,其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大,这就是共振现象．共振曲线如图所示．考点一简谐运动的基本特征及应用 1．五个概念(1）回复力：使振动物体返回平衡位置的力．（2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置．(3)位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量．（4)振幅A :振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，是标量． (5）周期T 和频率f ：表示振动快慢的物理量． ①单摆的周期gLT π2= ②弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数及弹簧振子的质量有关（km T π2=） 2．三个特征（1)受力特征：F ＝－kx 。

高考物理总复习机械振动无阻尼振动受迫振动和共振练习

无阻尼振动、受迫振动和共振(1)1．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是（ )A．机械能守恒 B.能量正在消失C．总能量守恒，机械能减小 D.只有动能和势能的相互转化2．微波炉是一种新型家用电器．用它加热含水分较多的食品效果很好．它的加热原理是利用磁控管发出频率为2450 MHz的微波，微波经炉顶的波导传输到加热室．水分子是极性分子，它的正负电荷的中心是不重合的．因此当有微波通过时，水分子将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来．又因为该微波的频率和水分子振动的固有频率相同，因此能使水分子发生共振，分子动能迅速增大，使食物的内能增大，温度升高．如果水以冰的形式存在，由于固体分子间的结合较紧密，吸收微波的能力就很低，加热时会很不均匀．根据以上说明，微波炉能加热含水分较多的食品的原因是由于：①__________________；②__________________；③______________________；可以推出水分子振动的固有频率为________________________________________________________________________Hz.3．下列说法中正确的( )．A．在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况B．紫外线的频率与固体物质分子的固有频率接近，容易引起分子共振，产生内能C．来回抖动带电的梳子，在空间就会形成变化的电磁场，产生电磁波D．地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号，在高速运行的卫星上看两信号也一定是同时发出的4．两个弹簧振子甲的固有频率为f，乙的固有频率为10f，若它们均在频率为9f的驱动力作用下受迫振动，则( )A．振子甲的振幅较大，振动频率为fB．振子乙的振幅较大，振动频率为9fC．振子甲的振幅较大，振动频率为9fD．振子乙的振幅较大，振动频率为10f5．铁路上每根钢轨的长度为1200cm，每两根钢轨之间约有0.8cm的空隙，如果支持车厢的弹簧的固有振动周期为0.60s，那么列车的行驶速度v=________ m/s时，行驶中车厢振动得最厉害。

高三物理受迫振动和共振试题

高三物理受迫振动和共振试题1.（4分）下列说法正确的是（选对得4分，选对但不全的得2分。

选错得0分）A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振【答案】AC【解析】受迫振动的周期取决于驱动力的周期，故选项A正确；变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场，故选项B错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，由可知干涉条纹间距变窄，故选项C正确；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，故选项D错误．【考点】受迫振动；麦克斯韦电磁场理论；光的干涉．2.(1)如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.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1 Hz，则把手转动的频率为________．A．1 Hz B．3 Hz C．4 Hz D．5 Hz(2)如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________．(3)图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)【答案】(1)A(2)大于c(或光速)(3)【解析】(1)根据受迫振动的频率等于驱动力的频率，选项A正确．(2)根据长度的相对性得L＝L＝＞L.所以A测得两飞船间的距离L根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速c.(3)光线在棱镜中的光路图如图所示，根据反射定律和题设条件，得4α＝90°所以入射角α＝22.5°根据全反射规律，sin A＝故sin 22.5°≥所以n≥，即折射率的最小值为.3.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落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动．当丝网的振动频率为f＝200 Hz左右时，丝网振动的振幅最大，最大振幅为0.5 cm.已知该丝网共振时，蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫．则对于落在丝网上的昆虫 ()．A．当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它B．当其翅膀振动的周期为0.05 s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它C．当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它D．当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，该丝网的振幅等于5 cm【答案】A【解析】对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，或周期为0.005 s左右时，丝网发生共振，蜘蛛能立即捕捉到它，选项A正确，B错误．对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，丝网不能发生共振，蜘蛛不能立即捕捉到它，选项C错误．对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，丝网不发生共振，该丝网的振幅一定小于0.5 cm，选项D错误．4.将一根一端固定的钢锯条自由端挨着圆盘踞的边缘,圆盘上均匀分布着50个齿,求:(1)当它以10 r/s的转速转动时,钢锯条的振动周期为多少?(2)当它以6 r/s的转速旋转时,发现钢锯条的振幅最大,可知钢锯条的固有频率是多少?(假定圆盘锯齿始终不脱离钢锯条)【答案】(1)2×10-3 s (2)300 Hz="10" r/s,【解析】(1)当圆盘锯以10 r/s的转速转动时,转运1个齿所用的时间设为t,有:n1=="0.1" s,t==2×10-3s.圆盘锯转动周期T1它即为圆盘锯提供的驱动力周期,所以钢锯条做受迫振动的周期T′=t=2×10-3s.1="6" r/s时,圆盘锯的转动周期:(2)当n2T= s2=s圆盘锯提供的驱动力周期T′2驱动力频率f2=="300" Hz,因此时钢锯条振幅最大,即发生共振,所以其固体频率f固=f2="300" Hz5.其振动系统的固有频率为f，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。

2.6 受迫振动共振练习题(解析版)

第二章机械振动2.6 受迫振动共振一.单选题：1.下列说法中不正确的是()A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关B[实际的自由振动由于阻力的作用，振幅会越来越小，所以一定为阻尼振动，故A项正确；物体在周期性驱动力的作用下的振动是受迫振动，故物体在外力作用下的振动不一定是受迫振动，故B项不正确；阻尼振动的振幅会越来越小，故C项正确；受迫振动稳定后的频率取决于驱动力的频率，与自身物理条件无关，故D项正确．]2.如图所示，曲轴上挂着一个弹簧振子．转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则下列说法正确的是()A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC．当转速为240 r/min时，弹簧振子的振幅最大D．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大B[受迫振动中，受迫振动的物体的周期、频率由驱动力的周期、频率决定，驱动力的频率为4 Hz，周期为0.25 s，所以A项错误，B项正确；当驱动力的周期与振子的固有周期相等时，振幅最大，C、D项错误．]3．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．减小对桥的压力，避免产生回声B ．减小对桥、雪山的冲量C ．避免使桥、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减少C [部队过桥梁时不准齐步走，主要是避免使桥梁发生共振，登山运动员登雪山时不许高喊也是避免雪山发生共振，故C 正确，A 、B 、D 错误．综上本题选C.]4.如图所示装置中，已知弹簧振子的固有频率f 固＝2 Hz ，电动机皮带轮的直径d 1是曲轴皮带轮直径d 2的12.为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为( )A ．60 r/minB ．120 r/minC ．30 r/minD ．240 r/minD [若使振子振幅最大，则曲轴转动频率为f ＝2 Hz ，即2 r/s ，由于d 1d 2＝r 1r 2＝12，ω1r 1＝ω2r 2，故ω1ω2＝2，所以电动机转速为4 r/s ，即240 r/min.] 5.在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后机翼很快就抖动起来，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．在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是( )A ．加大飞机的惯性B ．使机体更加平衡C ．使机翼更加牢固D ．改变机翼的固有频率D [当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，发生共振，振幅最大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率，选D.]二．多选题：6.下列振动，不属于受迫振动的是( )A ．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动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沿上下方向振动E．共振筛的振动解析：受迫振动是指在周期性驱动力作用下的振动，故A、C、D都是自由振动，B、E是受迫振动．答案：ACD7.一台洗衣机的脱水桶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，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是()A．洗衣机做的是受迫振动B．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大C．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小D．正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率等于洗衣机的固有频率E．当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率解析：切断电源后，脱水桶的转速越来越小，即脱水桶的运转频率越来越小，由题意可知，当洗衣机脱水桶正常工作时，非常稳定，即正常工作时的频率大于洗衣机的固有频率，A、B选项正确．当振动最剧烈时，洗衣机发生了共振，即脱水桶运转频率等于洗衣机的固有频率，E选项正确．答案：ABE8.如图所示为一个弹簧振子做受迫振动时振幅与驱动力频率之间的关系图像，由图可知()A．让振子自由振动，它的频率可以为f1、f2、f3B．驱动力频率为f2时，振子处于共振状态C．驱动力频率为f3时，振子的振动频率为f3D．假如让振子自由振动，它的频率是f2BCD[由题意可知，当驱动力的频率变化时，做受迫振动的弹簧振子的振幅在变化，当驱动力频率为f 2时，受迫振动的振幅最大，即发生共振，B 正确；弹簧振子做受迫振动的频率等于驱动力的频率，C 正确；假如让振子自由振动，其频率为固有频率，由系统本身决定，应为f 2，故A 错误，D 正确．]9.将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆振动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图像提供的信息作出下列判断，其中正确的是( )A ．t ＝0.2 s 时摆球正经过最低点B ．t ＝1.1 s 时摆球正经过最低点C ．摆球振动过程中机械能减少D ．摆球振动的周期为T ＝1.4 sAC [单摆在做简谐运动过程中，悬线上拉力是周期性变化的．摆球在最低点时悬线拉力最大F max ＝mg ＋mv 2L .在摆到最高点v ＝0时，悬线拉力最小，F ＝mg cos θ.t ＝0.2 s 时，拉力最大，即摆球正经过最低点，A 正确；t ＝1.1 s 时，摆球正经过最高点，B 错误；从题图可看出摆球经过最低点速度逐渐减小，机械能逐渐减少，C 正确；由题图可知，T ＝2×(0.8－0.2) s ＝1.2 s ，D 错误．]10．(多选)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AC [共振筛的工作原理是，当电动偏心轮的转动周期跟筛子的固有周期相等时，就会发生共振．在题给条件下，筛子振动的固有周期T固＝1510s＝1.5 s，电动偏心轮的转动周期(对筛子来说是驱动力的周期)T驱＝6036s＝1.67 s．要使筛子振幅增大，就得使这两个周期值靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压使偏心轮转得快一些，减小驱动力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大．正确选项为A、C.]11.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9 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B．甲的振动频率为9 HzC．乙的振幅较大D．乙的振动频率为9 HzE．甲、乙两振子的振幅、频率均相等解析：根据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，又因为做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以选项A、B、D正确．答案：ABD12．研究单摆受迫振动规律时得到如图所示的图象，则下列说法正确的是()A．其纵坐标为位移B．其纵坐标为振幅C．单摆的固有周期为2 sD．图象的峰值表示共振时的振幅E．单摆的摆长为2 m解析：纵坐标是振幅，不是位移，A说法错误，B说法正确；当f驱＝f固时发生共振，振幅最大，由图知T固＝1f＝2 s，L＝T2固g4π2＝1 m可见C和D的说法均正确．答案：BCD13．(多选)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如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()甲乙丙A．由图像可知T0＝4 sB．由图像可知T0＝8 sC．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AC[题图乙是弹簧振子未加驱动力时的周期，故由题图乙中的图线读出的周期为其振动的固有周期，即T0＝4 s．题图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线，做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，即T＝8 s．当受迫振动的周期与固有周期相同时，其振幅最大；周期差别越大，其振动振幅越小．由以上分析可知，正确选项为A、C.]14.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，下列说法不正确的是()A．摆长约为10 cmB．摆长约为1 mC．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E．若减小摆长，共振曲线的“峰”将向左移动解析：当驱动力的频率f等于单摆的固有频率f固时，发生共振，由图可知f固＝0.5 Hz，则有2πlg＝1f固＝2 s，摆长l＝1 m，选项A错误，B正确；若增大摆长，固有频率f固减小，共振曲线的“峰”将向左移动，选项C错误，D正确．同理知E错误．答案：ACE15．有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆，其中b摆摆球质量最大，另4个摆球质量相等，摆长关系为L c＞L b＝L d＞L a＞L e，如图所示，现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度，放手后让其振动，经过一段时间，其余各摆均振动起来，达到稳定时()A．周期关系为T c＝T d＝T a＝T eB．频率关系为f c＝f d＝f a＝f eC．振幅关系为A c＝A d＝A a＝A eD．四个摆中，d的振幅最大，且A e＜A aE．四个摆中c摆的振幅最大解析：b 摆的振动，作为一种驱动力迫使其他四个摆做受迫振动，受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而和自身的固有周期(固有频率)无关，A 、B 正确．四个摆做受迫振动的振幅与驱动力的频率跟自身的固有频率之差有关，这个差越小，做受迫振动的振幅越大．在a ，c ，d ，e 四个摆中，d 的摆长跟b 的摆长相等．因此d 的固有频率和驱动力的频率相等，d 摆做受迫振动的振幅最大．同理e 摆做受迫振动的振幅最小，D 正确．答案：ABD16．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Ⅰ所示，那么，关于此受迫振动对应的状态下列说法正确的是( )甲乙A ．可能是图乙中的a 点B ．可能是图乙中的b 点C ．可能是图乙中的c 点D ．一定不是图乙中的c 点E ．一定不是图乙中的b 点解析：振子的固有周期与驱动力周期的关系是T 驱＝32T 固，所以受迫振动的状态一定不是图乙中的b 点和c 点，可能是a 点，故A 、D 、E 正确．答案：ADE17.如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，摆球质量均相同，先让A 摆振动起来，则其余各摆也随之振动．已知A 、B 、F 三摆的摆长相同，则下列判断正确的是( )A．7个摆的固有频率都相同B．振动稳定后7个摆的振动频率都相同C．B、F摆的摆长与A摆相同，它们的振幅最大D．除A摆外，D、E摆离A摆最近，它们的振幅最大BC[7个摆的摆长不完全相同，固有频率不完全相同，选项A错误；A摆振动起来后，带动其余6个摆做受迫振动，振动稳定后7个摆的振动频率都相同，选项B正确；B、F摆的摆长与A摆相同，发生共振，振幅最大，选项C正确，D错误．]18．(多选)如图为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是()A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比lⅠⅠlⅠ＝25Ⅰ4C．图线Ⅰ若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1 mD．若摆长均为1 m，则图线Ⅰ是在地面上完成的ABC[受迫振动的频率与固有频率无关，但当驱动力的频率与物体固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，所以，可以根据物体做受迫振动的共振曲线判断出物体的固有频率．根据单摆振动周期公式T＝2πlg，可以得到单摆固有频率为f＝1T＝12πgl，根据图像中f的信息可以推断摆长或重力加速度的变化情况．图像中振幅最大处对应频率应与该单摆的固有频率相等，从图像上可以看出，固有频率fⅠ＝0.2 Hz，fⅠ＝0.5 Hz.当单摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据公式f＝1T＝12πgl可知，g越大，f也越大，所以gⅠ＞gⅠ，又因为g地＞g月，可以推知图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，所以A正确；若两次受迫振动在地球上同一地点进行，g相同，摆长长的f小，且有fⅠfⅠ＝0.20.5＝lⅠlⅠ.所以lⅠⅠlⅠ＝25Ⅰ4，B正确；由地面上的受迫振动共振图线，可知fⅠ＝12πglⅠ＝0.5 Hz，g＝9.8 m/s2，可以计算出lⅠ＝1 m，所以C正确，D错误．]三．非选择题：19.如图所示为两个单摆受迫振动的共振曲线．两个单摆的固有周期之比为TⅠⅠTⅠ＝________．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线________是月球上的单摆的共振曲线．解析：由共振曲线及共振的条件可知，Ⅰ和Ⅰ的固有频率分别为0.2 Hz和0.5 Hz，周期之比TⅠⅠTⅠ＝5Ⅰ2.当摆长相等时，重力加速度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故图线Ⅰ是月球上的单摆的共振曲线．答案：5Ⅰ2Ⅰ20．如图所示，在曲轴A上悬挂一个弹簧振子，如果转动把手，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．问：(1)开始时不转动把手，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在10 s内完成20次全振动，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦和空气阻力，振子做什么振动？(2)在振子正常振动过程中，以转速4 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期是多少？解析：(1)用手往下拉振子使振子获得一定能量，放手后，振子因所受回复力与位移成正比，方向与位移方向相反(F＝－kx)，所以做简谐运动，其周期和频率是由它本身的结构性质决定的，称固有周期(T固)和固有频率(f固)，根据题意T固＝tn＝1020s＝0.5 s，f固＝1T固＝10.5Hz＝2 Hz.由于摩擦和空气阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动．(2)由于把手转动的转速为4 r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为f驱＝4 Hz，周期T驱＝0.25 s，故振子做受迫振动．振动达稳定状态后，其频率(或周期)等于驱动力的频率(或周期)，而跟固有频率(或周期)无关．即f＝f驱＝4 Hz，T＝T驱＝0.25 s．又因为振子做受迫振动得到驱动力对它做的功，补偿了振子克服阻力做功所消耗的能量，所以振子的振动属于受迫振动．答案：(1)简谐运动 0.5 s 2 Hz 阻尼振动 (2)受迫振动 0.25 s21.如图所示是一个单摆的共振曲线．(1)若单摆所处的环境重力加速度g 取9.8 m/s 2，试求此摆的摆长．(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰”将怎样移动？[解析] (1)由图像可知，单摆的固有频率f ＝0.3 Hz ，由频率公式f ＝12πg l ，得l ＝g 4π2f 2＝9.84×3.142×0.32m ＝2.8 m. (2)由f ＝12πg l 知，单摆移到高山上，重力加速度g 减少，其固有频率减小，故共振曲线的“峰”向左移．[答案] (1)2.8 m (2)峰将向左移22.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 ＝1.5×105 N/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 ＝12πg l(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2 Hz ，已知汽车的质量为600 kg ，每个人的质量为70 kg ，则这辆车乘坐几个人时，人感到最难受？[解析] 人体的固有频率f 固＝2 Hz ，当汽车的振动频率与其相等时，人体与之发生共振，人感觉最难受，即f ＝12πg l ＝f 固，得l ＝g 4π2f 2固，代入数据l ＝0.062 1 m ，由胡克定律得kl ＝(m 1＋nm 2)g n ＝kl －m 1g m 2g ＝1.5×105×0.062 1－600×9.870×9.8＝5(人)． [答案] 5人。

高二物理受迫振动和共振试题答案及解析

高二物理受迫振动和共振试题答案及解析1.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T1B．弹簧振子的振动周期为T2C．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【答案】 BD【解析】试题分析: 曲轴上把手匀速转动时，弹簧振子做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，与自己的固有周期无关，即为T2；故A错误，B正确；由题可知，弹簧振子的固有周期为T1，受迫振动的周期为T2，而且T2＞T1，要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大，周期减小，与弹簧振子的固有周期接近时或相等时，振幅可增大；故C错误，D正确；【考点】受迫振动；产生共振的条件．2.下列说法正确的是()．A．只有受迫振动才能发生共振现象B．一切振动都能发生共振现象C．只要振动受到阻力，它一定做阻尼振动D．若振动受到阻力，它也可能做无阻尼振动【答案】AD【解析】发生共振的条件是f固＝f驱，所以A对、B错．无阻尼振动是振幅不变的振动．当受阻力时，若外界补充能量，则也可能做无阻尼振动．3.如图所示为一个自制的振动系统．在泡沫上插上两根弹性很好的细竹片，并用塑料夹夹在竹片上端做成两个“单摆”A、B.A、B除塑料夹高度不同外，其他条件完全相同．当底座沿某一方向做周期性振动时，A、B也跟着振动起来．下述说法正确的是()．A．摆A的固有频率比B的大B．当摆座做周期性振动时，A摆的振动频率比B的大C．当底座振动频率由零开始从小到大变化(保持振幅不变)时，B开始振幅大，随着频率变大，摆A的振幅比B的大D．当底座振动频率由零开始从小到大变化(保持振幅不变)时，A开始振幅大，随着频率变大，摆B的振幅比A的大【答案】AC【解析】塑料夹夹在竹片上端做成两个“单摆”，可运用单摆的周期公式来判断摆A、B的周期和频率关系，由于固定点在下方，由T＝2π，lB ＞lA，所以TB＞TA，fB＜fA，选项A正确；当底座振动频率由零开始从小到大变化时，先要接近B的固定频率，而后才能接近A的频率，所以C选项正确．4.如图所示，铁道上每根钢轨长12.5 m，若支持车厢的弹簧和车厢组成的系统周期为0.6 s，求车厢振动的最厉害时列车的行驶速度．【答案】20.8 m/s【解析】本题应用共振产生的条件来求解．火车行驶时，每当通过铁轨的接缝处就受到一次冲击力，该力即为驱动力．当驱动力周期和车厢与弹簧的固有周期相等时，即发生共振，车厢振动得最厉害．车厢振动最厉害时发生共振，由共振条件得T驱＝T固＝0.6 s ①又T驱＝②将①式代入②，解得v＝＝m/s＝20.8 m/s.5.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/Hz304050607080固B．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<60 HzD．以上三个答案都不对【答案】C【解析】当驱动力频率等于振动系统的固有频率时，振幅最大，从表中可以看出，振动系统的固有频率在50 Hz<f固<60 Hz之间，C正确。

高考物理总复习机械振动无阻尼振动受迫振动和共振练习2

无阻尼振动、受迫振动和共振(2)1．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱.对这一现象下列说法正确的是（ )①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小③当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率④当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大A．①④ B.②③ C.①③ D.②④2． A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f.若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则（ )A．A的振幅较大，振动频率为f B.B的振幅较大，振动频率为3fC．A的振幅较大，振动频率为3f D.B的振幅较大，振动频率为4f3．做“声波碎杯”的实验时，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.将这只酒杯放在两只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，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．操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz.4．做阻尼振动的弹簧振子，先后两次经过同一位置，下列说法正确的是( )A．有相同的速度B．有相同的动能C．有相同的势能D．有相同的机械能5．一个单摆在做实际的阻尼振动时( )A．周期越来越小B．位移越来越小C．振幅越来越小 D．机械能越来越小6．下列说法中正确的是( )A．阻尼振动是减幅振动B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用C．阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小D．阻尼过大时，系统将不能发生振动7．在飞机的发展史中有一个阶段，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．后来经过人们的探索，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．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（）A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率8．两个弹簧振子,甲的固有频率为100 Hz,乙的固有频率为400 Hz,若它们均在频率为300 Hz的驱动力作用下振动,则( )A．甲的振幅较大,振动频率是100 HzB．乙的振幅较大,振动频率是300 HzC．甲的振幅较大,振动频率是300 HzD．乙的振幅较大,振动频率是400 Hz9．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（）A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼振动的固有频率10．铁路铁轨每根长为12m若支持车厢的弹簧固有周期为0．6秒，则列车以多大的速度行驶时振动最厉害（）A．20m／s B．5m／s C．6m／s D．12m／s参考答案：1．答案： C解析：2．答案： B解析：由于B的固有频率4f与驱动力频率接近，发生受迫振动时的振幅较大，而且振动频率与驱动力频率相同且为3f.3．答案： D解析：本题考查共振现象在实际生产和生活中的应用，要求学会用共振条件进行分析．为了使杯发生共振，操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，4．答案： C解析：5．答案： CD解析：在阻尼振动中，机械能不断减小，振幅也不断减小，而周期与振动有无阻尼无关，因而不会变化，而位移本身时刻在变化，并不是越来越小，故C、D项正确．6．答案： ABD解析：阻尼振动即振动过程中受到阻力作用的振动，因为实际的运动在空气中要受到空气的阻力作用，因此不可避免地受到阻尼作用，即B选项正确；由于振幅是振动系统能量大小的标志，阻尼振动过程中由于要克服阻力做功，消耗系统的机械能，因此系统机械能减小，所以振幅要减小，则A选项正确；但是振动系统的周期与振幅无关，因此阻尼振动尽管是减幅振动，但其固有周期不变，当阻尼过大时由于合外力可能为零，将不能提供回复力，则振动系统将不能发生振动，此时振动系统的周期可看做无穷大，因此C选项不正确，D选项正确。

受迫振动共振习题精选

第七节受迫振动共振习题精选（三）1.在火车的车厢里用细线吊着一个小球，由于在铁轨接合处火车通过受到震动使球摆动，如果每根铁轨长12.5m，细线长0.4m，则当火车速度达m/s时，球摆动的振幅最大．2.把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15s，在某电压下，电动偏心轮转速是36r/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，下列哪些做法是正确的（）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3.如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是（）A．其他各摆的振动周期与A摆的相同B．其他各摆的振幅都相等C．其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大D．其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大4.如图所示是一单摆的共振曲线，该单摆的摆长约为多少？共振时单摆的振幅多大？共振时单摆摆球的最大加速度和最大速度各是多少？（g取）参考答案及解析1.出题目的：加深对共振原理的理解解析：火车每通过铁轨接合处时，给摆球施加一次周期性的驱动力，当这一驱动力的周期跟摆球的固有周期相等时，摆球的振幅达最大，即，解得．2. 出题目的：理解并掌握共振原理在实际中的运用.解析：在题给条件下，筛子振动固有周期（s），电动偏心轮的转动周期（对筛子来说是驱动力的周期）．要使筛子振幅增大，就得使这两个周期值靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压使偏心轮转得快一些，减小驱动力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大．正确选项为AC．3. 出题目的：加深受迫振动与共振原理的理解解析：受迫振动的周期都应等于驱动力的周期（A摆的周期）．A、B两摆为双线摆，其等效摆长相等，，A摆振动后迫使水平绳振动，水平绳再迫使其他摆振动，由于E摆的固有周期与驱动力A摆的周期相同，所以E摆的振幅最大，B、C、D三个摆的固有周期偏离驱动力A摆的周期各不相同，所以它们振动的振幅各不相同．正确选项为AC．4. 出题目的：掌握利用共振曲线分析求解有关物理量解析：从共振曲线可知，单摆的固有频率，由得摆长．发生共振时，单摆振动的振幅最大， cm，设摆线偏离竖直方向的最大偏角为，由机械能守恒定律得而 (很小时)，所以（m／s）．摆球运动到最高点时加速度最大，。

高二物理受迫振动和共振试题

高二物理受迫振动和共振试题1.下列说法错误的是A．水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的衍射现象B．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段，是共振现象C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是光的偏振现象D．在站台上听到驶来的火车汽笛声音调变高，是声波的多普勒效应【答案】A【解析】水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹，是光的干涉现象，A错误；洗衣机切断电源，脱水缸的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时脱水缸转动的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振．此后脱水缸转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动幅度随之减弱，B正确；偏振片式立体电影技术的基本原理是光的偏振，C正确；当火车向你驶来的时候，笛的音调变高；当火车离开你向远处驶去时，音调在降低，只是当听者和声源之间发生相对运动时，听者感觉到频率的改变，这种现象称为多普勒效应．D正确【考点】考查了光现象，多普勒效应，共振现象2.如图所示是一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知()．A．驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力的频率为f3时，振子的振动频率为f3C．假如让振子自由振动，它的频率为f2D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2和f3【答案】ABC【解析】由图像知，当驱动力频率为f2时，振子的振幅最大，可确定振子的固有频率为f2，当振子自由振动时其频率为固有频率，故选项A、C正确，D错误；由受迫振动的特点可知选项B正确．3.如图所示，铁道上每根钢轨长12.5 m，若支持车厢的弹簧和车厢组成的系统周期为0.6 s，求车厢振动的最厉害时列车的行驶速度．【答案】20.8 m/s【解析】本题应用共振产生的条件来求解．火车行驶时，每当通过铁轨的接缝处就受到一次冲击力，该力即为驱动力．当驱动力周期和车厢与弹簧的固有周期相等时，即发生共振，车厢振动得最厉害．车厢振动最厉害时发生共振，由共振条件得T驱＝T固＝0.6 s ①又T驱＝②将①式代入②，解得v＝＝m/s＝20.8 m/s.4.弹簧振子第一次被压缩L后释放做自由振动，周期为T1，第二次被压缩2L后释放做自由振动，周期为T2，则两次振动周期之比T1∶T2为()A．1∶4 B．1∶2C．2∶1 D．1∶1【答案】D【解析】事实上，只要是自由振动，其振动的周期只由自身因素决定，对于弹簧振子而言，就是只由弹簧振子的质量m和弹簧的劲度系数k决定的，而与形变大小、也就是振幅无关。

2015届高考物理第一轮课时知识点检测48

课时作业(四十九)受迫振动和共振1．弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小，这是由于()A．振子开始振动时振幅太小B．在振动过程中要不断克服外界阻力做功，消耗能量C．动能和势能相互转化D．振子的机械能逐渐转化为内能2．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦地探索，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，在飞机机冀前装置配重杆的主要目的是()A．放大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．硬机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率3．如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动．下列结论正确的是()第3题图A．其他各摆的振动周期与A摆的相同B．其他各摆的振幅都相等C．其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大D．其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大4．有A，B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f.如果它们都在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动．那么，下列结论正确的是()A．振子A的振幅较大，振动频率为fB．振子B的振幅较大，振动频率为3fC．振子A的振幅较大，振动频率为3fD．振子B的振幅较大，振动频率为4f5．某简谐振子，自由振动时的振动图象如图(a)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(a)中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是如图(b)中的()(a)(b)第5题图A．a点B．b点C．c点D．一定不是c点6．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受一次冲击．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12.6m，列车固有振动周期为0.315s.下列说法正确的是()A．列车的危险速率为40m/sB．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7．一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f 的关系)如图所示，则()第7题图A．此单摆的固有周期约为0.5sB．此单摆的摆长约为1mC．若摆长增大，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动8．一单摆做阻尼振动，则在振动过程中()A．振幅越来越小，周期也越来越小B．振幅越来越小，周期不变C．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变D．振动过程中，机械能不守恒，周期不变9．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动则()A．甲的振幅较大，振动频率是100HzB．乙的振幅较大，振动频率是300HzC．甲的振幅较大，振动频率是300HzD．乙的振幅较大，振动频率是400Hz10．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法中正确的是()第10题图A．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能B．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能C．摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能D．摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能11．铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢的弹簧固有频率是2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害()A．6m/s B．12m/sC．24m/s D．48m/s12．某振动系统的固有率f1，该振动系统在频率为f2的驱动力的作用下做受迫振动，系统的振动频率为()A．f1B．f2C．f1＋f2D．(f1＋f2)/213．如图所示是物体受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示了物体()第13题图A．在不同时刻的振幅B．在不同时刻的位移C．在不同驱动力下的振幅D．在不同驱动力下的位移14．如图为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长约为多少？共振时单摆的振幅多大？共振时摆球的最大加速度和最大速度大小各为多少？第14题图课时作业(四十九) 受迫振动和共振1.B D 【解析】由于有阻力，振子的机械能减小，振幅减小，损失的机械能转化为内能．2.D 【解析】飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等．在机翼前缘处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而达到减振的目的，故D 选项正确．3.AC 【解析】本题主要考查对受迫振动的理解．受迫振动的周期都应等于驱动力的周期(A 摆的周期)．A 、E 两摆为双线摆，其等效摆长相等，L A ＝L E ，A 摆振动后迫使水平绳振动，水平绳再迫使其他摆振动，由于E 摆的固有周期与驱动力A 摆的周期相同，所以E 摆的振幅最大，B 、C 、D 三个摆的固有周期偏离驱动力A 摆的周期各不相同，所以它们振动的振幅各不相同．4.B 【解析】当f 驱与f 固越接近，振子的振幅越大，做受迫振动的振动频率f ＝f 驱，故B 正确．5.AD 【解析】振子的固有周期与驱动力周期的关系是T 驱＝32T 固，所以受迫振动的状态一定不是图(b)中的c 点，可能是a 点，故A 、D 正确．6.AD 【解析】对于受迫振动，当驱动力的频率等于固有频率时发生共振．本题中当列车运行时受到钢轨的冲击力的周期等于固有周期时，列车会产生共振，此时列车最危险，其速度v ＝L T ＝12.60.315m/s ＝40 m/s ，故A 正确．列车运行时的振动频率不一定比固有频率大或小，减速是接近固有频率还是远离固有频率并不知道，故B 、C错，钢轨越长，由v ＝L T 可知L 大，则v 变大，故D 正确．7.B 【解析】由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2 s ，故A 错；由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2 s ．由公式T ＝2πLg .可得L ≈1 m ，故B 正确；若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，故C 错误；若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动，故D 错误；故选：B.8.B D 【解析】由单摆周期公式可知T ＝2πLg ，则周期不变，且振幅越来越小，故A 错B 对；由于阻力作用．振动过程中机械能不守恒，故C 错D 对．9.B 【解析】因为甲、乙两个弹簧振子都在做受迫振动，所以它们的振动频率都等于驱动力频率300 Hz.乙的固有频率与驱动力频率更接近，所以乙的振动更激烈，即乙的振幅较大；选B.10.BD 【解析】由于振幅逐渐减小，故摆球的机械能逐渐减少，选项C 错误，选项D 正确．摆球的势能是由摆球相对于零势能点的高度h 和摆球的质量m 共同决定的(E p ＝mgh)．单摆摆球的质量是定值，由于A 、B 两时刻摆球的位移相同，故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相同，势能也相同，选项B 正确．由于A 时刻的机械能大于B 时刻的机械能，而A 、B 两时刻的势能相等，故A 时刻的动能大于B 时刻的动能，选项A 错误．11.C 【解析】当驱动力的频率等于固有频率是振幅最大射速率v ，则12/v ＝1/2，解得v ＝24 m/s ；故选C.12.B 【解析】振动系统的振动频率一定与驱动力的频率相同，与固有频率无任何关系，故选B.13.C 【解析】此图符合物体受迫振动的A －f 曲线，故纵坐标为物体在不同驱动力下的振幅，故选C.14.1m 8 cm 0.25 m/s 0.8 m/s 2【解析】从共振曲线可知，单摆的固有频率f ＝0.5 Hz ，因为T ＝1，所以代入数据解得l ＝1 m ；从共振曲线可知：单摆发生共振时，振幅A ＝8 cm.设单摆的最大偏角为θ，摆球所能达到的最大高度为h ，由机械能守恒定律得：12mv 2m ＝mgh.又h ＝1(1－cos θ)mgsin θ＝mam.当θ很小时1－cos 2θ＝2sin 2θ 解得：v m ＝0.25 m/s.摆球在最大位移处加速度最大，有：a m ＝gsin θ代入数据解得a m ＝0.8 m/s 2.。

高中物理第一章机械振动1.4受迫振动与共振练习(含解析)沪科版选修3_4

1.4受迫振动与共振同步测控1.两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速度v 1、v 2(v 1＞v 2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f 1、f 2和A 1、A 2，则( ) A ．f 1＞f 2，A 1＝A 2 B ．f 1＜f 2，A 1＝A 2 C ．f 1＝f 2，A 1＞A 2 D ．f 1＝f 2，A 1＜A 2解析：选C.单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A 、B 错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C 正确，D 错误． 2.下列情况下，单摆的周期会增大的是( ) A ．减小摆长 B ．增大摆球质量C ．把单摆从海平面移至高山D ．把单摆从广州移至北京解析：选C.由单摆周期公式T ＝2πlg可知，减小摆长时周期会减小，A 错；单摆周期大小与摆球质量无关；把单摆从海平面移至高山时，g 变小，故单摆周期变大，C 正确；单摆从广州移至北京，g 增大，故单摆周期减少．应选C.3.在“用单摆测定重力加速度”的实验中． (1)某同学的操作步骤为：a ．取一根细线，下端系住直径为d 的金属小球，上端固定在铁架台上；b ．用米尺量得细线长度l ；c ．在细线偏离竖直方向5°的位置释放小球；d ．用停表记录小球完成n 次全振动所用的总时间t ，得到周期T ＝t /n ；e ．用公式g ＝4π2l /T 2计算重力加速度．按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比________(选填“偏大”“相同”或“偏小”)．(2)已知单摆在任意偏角θ时的周期公式可近似为T ′＝T 0⎝⎛⎭⎪⎫1＋a sin2θ2，式中T 0为偏角θ趋近于0°时的周期，a 为常数．为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有________；若某同学在验证该关系式时得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示________．解析：(1)由于此单摆的真实摆长为l ＋d2，而该同学在计算时代入公式的摆长是l .故重力加速度值与实际值相比偏小．(2)在公式中T 0、 a 为定值．故要验证此关系式，只需测量T ′和θ即可．由题图可知，此图线为直线．可判断纵横轴所表示量的关系为一次函数关系．如横轴为sin 2θ2，纵轴为T ′，则由关系式T ′＝T 0⎝⎛⎭⎪⎫1＋a sin 2θ2可知纵截距一定为正，与题图不符；将公式变形为sin2θ2＝1T 0a T ′－1a可知，此时纵截距可能为负，与题图相符，故可判断横轴表示T ′.答案：(1)偏小 (2)T ′、θ T ′ 4.一个单摆，周期是T ：(1)如果摆球质量增加2倍，周期变为多少？(2)如果摆球的振幅增到2倍(摆角仍很小)，周期变为多少？ (3)如果摆长增到2倍，周期变为多少？解析：(1)单摆周期与质量无关，周期不变，仍为T . (2)单摆周期与振幅无关，周期不变，仍为T . (3)由T ＝2πlg知，周期变为2T . 答案：(1)T (2)T (3)2T课时作业一、选择题1.如图所示是一个单摆，其周期为T ，则下列说法正确的是( )A ．把摆球质量增加一倍，则周期变小B ．把偏角α变小时，周期也变小C ．摆球由O →B →O ，运动的时间为TD ．摆球由O →B →O ，运动的时间为T2解析：选D.单摆的周期T 与质量无关，选项A 错．偏角α变小，振幅变小，但单摆的周期T 与振幅无关，选项B 错．摆球由O →B →O 的过程仅完成了半个全振动，运动时间等于T2，选项C 错，D 对．2.在一个单摆装置中，摆动物体是个装满水的空心小球，球的正下方有一小孔，当单摆开始以小角度摆动时，让水从球中连续流出，直到流完为止，则此摆球的周期将( ) A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．先增大后减小 D ．先减小后增大解析：选C.摆长l 是摆球重心到悬点的距离，水流出时，重心先降低后升高，故等效摆长l先增大后减小，由T ＝2πLg知，周期将先增大后减小． 3.利用单摆测重力加速度时，若测得g 值偏大，则可能是因为( )A ．单摆的摆锤质量偏大B ．测量摆长时，只考虑了悬线长，忽略了小球的半径C ．测量周期时，把n 次全振动误认为是(n ＋1)次全振动D ．测量周期时，把n 次全振动误认为是(n －1)次全振动解析：选C.由单摆周期公式知T ＝2πl g得g ＝4π2l T 2，而T ＝t n所以g ＝4π2ln2t2，由此可知C 正确． 4.(2012·延安高二检测)已知在单摆a 完成10次全振动的时间内，单摆b 完成6次全振动，两摆长之差为1.6 m ．则两单摆摆长L a 与L b 分别为( ) A ．L a ＝2.5 m ，L b ＝0.9 m B ．L a ＝0.9 m ，L b ＝2.5 m C ．L a ＝2.4 m ，L b ＝4.0 m D ．L a ＝4.0 m ，L b ＝2.4 m 解析：选B.由题意：10×2πL ag ＝6×2πL b g，b 周期长，摆长应该长，所以L b －L a ＝1.6 m ，联立解方程组得：L a ＝0.9 m ，L b ＝2.5 m ，选项B 正确．5.将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s ，下列措施可行的是( ) A ．将摆球的质量减半 B ．振幅减半 C ．摆长减半D ．摆长减为原来的14解析：选D.由单摆振动周期公式T ＝2πlg可得选项D 正确． 6.(2012·上海高二检测)将秒摆的周期变为4 s ，下面哪些措施是正确的( ) A ．只将摆球质量变为原来的1/4 B ．只将振幅变为原来的2倍 C ．只将摆长变为原来的4倍 D ．只将摆长变为原来的16倍解析：选C.单摆的周期与摆球的质量和振幅均无关，A 、B 均错；对秒摆，T 0＝2πl 0g＝2 s ，对周期为4 s 的单摆，T ＝2πlg＝4 s ，故l ＝4l 0，故C 对，D 错． 7.两个等长的单摆，一个放在海平面上，另一个放在高山上，在相同时间内，当第一个摆振动N 次时，第二个摆振动了N －1次，如果地球半径为R ，那么第二个摆离海平面的高度为( ) A ．NR B ．(N －1)R C.NRN －1D.RN －1解析：选D.根据周期公式知：T 1＝2πl g 1，T 2＝2πl g 2，由于在相等时间内，第一个单摆振动N 次，第二个单摆振动了N －1次，故有：NT 1＝(N －1)T 2，即得：g 1g 2＝N 2（N －1）2.根据万有引力定律得： g 1＝GM R 2，g 2＝GM （R ＋h ）2 得：g 1g 2＝（R ＋h ）2R 2，解得：h ＝RN －1，故正确选项为D.8.在同一地点，单摆甲的周期是单摆乙的周期的4倍，下列说法正确的是( ) A ．甲的频率是乙的4倍 B ．甲的摆长是乙的16倍 C ．甲的振幅是乙的4倍 D ．甲的振动能量是乙的4倍解析：选B.周期与频率成反比，甲的周期是乙的4倍，故甲的频率是乙频率的14，A 错；由单摆周期公式T ＝2πl g 可知 l ＝gT 24π2，甲摆长是乙的16倍，B 项正确，无法比较甲、乙的振幅和能量，C 、D 错．9.如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A 在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动，以m A 、m B 分别表示摆球A 、B 的质量，则( )A ．如果m A >mB ，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B ．如果m A <m B ，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C ．无论两球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D ．无论两球的质量之比是多少，下一次碰撞一定还在平衡位置解析：选CD.单摆做简谐运动的周期T ＝2πlg，与摆球的质量无关，与振幅的大小无关．碰后经过12T 都将回到最低点再次发生碰撞，下一次碰撞一定发生在平衡位置，不可能在平衡位置左侧或右侧．10.我国探月的“嫦娥”工程已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球．假如宇航员在月球上测得摆长为l 的单摆做小振幅振动的周期为T ，将月球视为密度均匀、半径为r 的球体，则月球的密度为( ) A.πl3GrT 2 B.3πlGrT2C.16πl3GrTD.3πl16GrT解析：选B.根据单摆周期公式T ＝2πl g ，在月球上重力等于万有引力，mg ＝GMmr2，月球密度ρ＝M V ，V ＝43πr 3，所以ρ＝3πl GrT 2，选项B 正确．二、非选择题11.在某地，摆长为l 1的摆钟A 在某一段时间内快了Δt ，而另一摆长为l 2的摆钟B 在同一段时间内慢了Δt ，那么，在该地走时准确的摆钟的摆长应为多少？解析：设走时准确的摆钟摆长为l ，则周期T ＝2πlg ，l 1摆周期T 1＝2πl 1g，l 2摆周期T 2＝2πl 2g ，再设某一段时间为t ，据题意有：t T 1－t T ＝Δt T ，t T －t T 2＝ΔtT ，联立以上各式得：l ＝4l 1l 2（l 1＋l 2）2. 答案：4l 1l 2（l 1＋l 2）212.有一单摆，其摆长l ＝1.02 m ，摆球的质量m ＝0.10 kg ，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t ＝60.8 s ，试求：(1)当地的重力加速度是多大？(2)如果将这个单摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？解析：(1)当单摆做简谐运动时，其周期公式T ＝2πl g，由此可得g ＝4π2l /T 2,只要求出T 值代入即可．因为T ＝t n ＝60.830s ＝2.027 s.所以g ＝4π2l T 2＝4×3.142×1.022.0272m/s 2＝9.79 m/s 2. (2)秒摆的周期是2 s ，设其摆长为l 0，由于在同一地点重力加速度是不变的，根据单摆的振动规律有T T 0＝l l 0故有l 0＝T 20lT 2＝22×1.022.0272 m ＝0.993 m.其摆长要缩短Δl ＝l －l 0＝1.02 m －0.993 m ＝0.027 m.答案：(1)9.79 m/s 2(2)其摆长要缩短0.027 m。

高中物理教师资格证笔试练题：2.6受迫振动共振同步练习

2.6受迫振动共振（解析版）1．如图所示，弹簧上端有一个小环，套在曲轴上．转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，测得振动频率为2 Hz ，然后匀速转动摇把，每分钟转240转。

当振子振动稳定后，它的振动周期为( )A ．0.5 sB ．0.25 sC ．2 sD ．4 s2．下列说法错误的是（）A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B ．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C ．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D ．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率3．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（）A ．摆球A 时刻的动能等于B 时刻的动能B ．摆球A 时刻的势能等于B 时刻的势能C ．振动过程中摆球的动能不断减小D ．振动过程中摆球的势能不断减小4．如图所示的装置，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让其自由振动，周期为1T 。

现使把手以周期2T 匀速转动（1T T >2），当其运行到稳定后，则（）A ．弹簧振子的振动周期为1TB ．弹簧振子的振动周期为12T T +C ．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手的转速减小D．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手的转速增大5．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A、C摆振动周期相等B．A摆的振幅比B摆的小C．B摆的振幅比C摆的大D．A、B、C三摆的振动周期相等6．关于共振，下列说法正确的是（）A．发生共振现象时物体做的一定是固有振动B．发生共振现象时驱动力的频率与物体的固有频率相同C．一个固有频率为30Hz的物体受80Hz的驱动力作用时比受20Hz驱动力作用时振幅大D．共振是有害的，因此在任何情况下都要尽可能避免共振7．A、B两个弹簧振子，A的固有频率为2f，B的固有频率为6f，若它们都在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，则稳定后（）A．振子A的振幅较大，振动频率为2fB．振子B的振幅较大，振动频率为6fC．振子A的振幅较大，振动频率为5fD．振子B的振幅较大，振动频率为5f8．如图所示，在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆，四个单摆的摆长关系为l c＞l b=l d ＞l a，先让d摆摆动起来（摆角不超过5°），则下列说法中正确的是（）A．b摆发生振动，其余摆均不动B．所有摆均以相同频率振动C．所有摆均以相同摆角振动D．以上说法均不正确9．如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。

五简谐运动能量阻尼振动受迫振动和共振练习题及答案

五、简谐运动能量阻尼振动受迫振动和共振一．选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）1.关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有 ( )A.等于在平衡位置时振子的动能B.等于在最大位移时弹簧的弹性势能C.等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和D.位移越大振动能量也越大2.一个单摆，摆长为L，摆球质量为m，做简谐运动的振幅为A，以平衡位置为重力势能的参考平面，其振动能量为E，在保证摆球做简谐运动的前提下，下列哪些情况会使E增大( )A．保持L、m不变，增大A B．保持L、A不变，增大mC．保持m、A不变，增大L D．保持m、A不变，减小L3．自由摆动的秋千，振动的振幅越来越小，下列说法正确的是（）A．秋千的机械能守恒B．能量正在消失C．总能量守恒，秋千的机械能减少D．只有动能和势能的相互转化4.下列说法中正确的是（）A.实际的自由振动必然是阻尼振动B.在外力作用下的振动是受迫振动C.阻尼振动的振幅越来越小D.受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关5.A、B两弹簧振子，A固有频率为f,B固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则（）A.振子A的振幅较大，振动频率为fB.振子B的振幅较大，振动频率为3fC.振子A的振幅较大，振动频率为3fD.振子B的振幅较大，振动频率为4f6、共振现象是（）A、发生在受迫振动中，策动力的频率远大于物体的固有频率，振幅最大B、发生在简谐运动中，策动力的频率等于物体的固有频率，振幅最大C、发生在受迫振动中，策动力的频率等于物体的固有频率，振幅最大D、发生在受迫振动中，策动力的频率远小于物体的固有频率，振幅最大7.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着五个单摆，让A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（A）A.各摆摆动的周期均与A摆相同B.B摆摆动周期最短C.C摆摆动周期最长D.C摆振幅最大8.如图所示是物体受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示了物体( ）A.在不同时刻的振幅B.在不同时刻的位移C.在不同策动力下的振幅D.在不同策动力下的位移9．一根张紧的绳上，悬挂着四个摆，a 和d 的摆长相等，与其余各摆的摆长不等，如图所示，让d 摆开始摆动，则其余三摆的振动情况是（）A ．a 、b 、c 三个摆的振幅相等B ．a 、b 、c 三个摆的周期相等C ．a 摆的振幅最大D ．b 摆的周期最大二、填空题10．物体在外力作用下的振动叫做受迫振动，这种外力叫力，受迫振动的例子，等．*11．如图所示为某物体做受迫振动时的共振曲线，从图可知该物体振动的固有频率为 Hz ，在驱动力的频率由150Hz 增大加250Hz 的过程中，物体振动的振幅变化情况是。

高考物理专题复习：受迫振动和共振

高考物理专题复习：受迫振动和共振一、单选题1．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（）A．大钟的回声B．大钟在继续振动C．人的听觉发生“暂留”的缘故D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动2．关于共振，下列说法正确的是（）A．发生共振现象时物体做的一定是固有振动B．发生共振现象时驱动力的频率与物体的固有频率相同C．一个固有频率为30Hz的物体受80Hz的驱动力作用时比受20Hz驱动力作用时振幅大D．共振是有害的，因此在任何情况下都要尽可能避免共振3．如图所示一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）则（）A．此单摆的摆长约为2m B．此单摆的固有周期为0.5sC．若摆长增大，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动4．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。

当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。

观察B、C、D摆的振动发现（）A．C摆的频率最小B．A摆的周期最大C．D摆的摆角最大D．B、C、D的周期相同5．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6cmB．发生共振时单摆的周期为1sC．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6．关于机械振动，下列说法正确的是（）A．简谐运动是一种匀变速直线运动B．物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，周期也逐渐减小C．物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于驱动力频率D．只要驱动力频率超过物体固有频率，就会发生共振现象7．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。

开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。

现匀速转动摇把，转速为240r/min。

则（）A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4HzC．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．当转速增大时，弹簧振子的振幅不变8．正在运转的机器，当其飞轮以角速度0ω匀速转动时，机器的振动不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱，在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从0较缓ω，在这一过程中（）慢地增大到0A．机器一定不会发生强烈的振动B．机器不一定还会发生强烈的振动C．若机器发生强烈振动，强烈振动可能发生在飞轮角速度为0ω时D．若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度肯定不为0ω二、多选题9．将一个铁筛四角用四根弹簧支起，筛子上装一个电动偏心轮，它每转动一周给筛子提供一次驱动力。

高中物理第二册受迫振动共振练习与解析

德钝市安静阳光实验学校受迫振动共振练习与解析1.下列说法中正确的是A.某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B.某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C.某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率D.某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动【答案】 ABC2.关于共振的防止和利用，应做到A.利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率B.利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率C.防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率D.防止共振危害时，应使驱动力频率远离振动物体的固有频率【答案】 AD3.如图9—7—3所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把，让振子上下自由振动测得振动频率为2 Hz，然后匀速转动摇把，转速为240 r/min，当振子振动稳定后，它的振动周期为图9—7—3A.1/2 sB.1/4 sC.2 sD.4 s【解析】弹簧振子做受迫振动时，其振动周期等于驱动力的周期，就等于曲轴转动的周期，故T=24060 s=41s.【答案】 B4.A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则A.振子A的振幅较大，振动频率为fB.振子B的振幅较大，振动频率为3fC.振子A的振幅较大，振动频率为3fD.振子B的振幅较大，振动频率为f【解析】A、B做受迫振动的频率均等于驱动力的频率为3f，当弹簧振子的固有频率和驱动力的频率越接近时，振幅越大，故B的振幅较大.【答案】 B5.图9—7—4表示两个单摆m、M悬挂到一根钢丝上，原来它们都静止，今使m偏离平衡位置一个小角度，释放后m做简谐运动的方向在垂直于纸面的竖直平面里，对M此后的运动情况，下述说法正确的是A.M仍静止B.M将做受迫振动，周期为2πglC.M将做受迫振动，周期为2πglD.M能发生共振【答案】 C图9—7—46.把一个筛子用四根弹簧支起来,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.筛子在做自由振动时,完成10次全振动用时15s,在某电压下,电动偏心轮的转速是36r/min.已知如果增大电压,可以使偏心轮转速提高,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,下列哪些做法是正确的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【解析】共振筛的固有周期为T=1.5s,电动偏心轮的驱动力周期为T′=60/36=1.67s.提高输入电压可使T′减小以接近T,增加筛子质量可使T增大以接近T′.【答案】AC7.某桥梁的固有频率为7.5 Hz，有大量队齐步过桥，人每跨一步距离为0.8 m.当行走速度为_______m/s时，会对桥的安全造成威胁.【解析】设行走速度为v时会对桥造成威胁，此时步行频率等于桥梁的固有频率，则v=Lf=0.8×7.5 m/s=6 m/s.【答案】 68.秒摆摆球质量为0.2kg,它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4cm,当它完成10次全振动回到最大位移时,因有阻尼作用距最低点的高度变为0.3cm.如果每振动10 次给它补充一次能量,使摆球回到原高度,那么1min内总共应补充多少能量?【解析】每振动10次要补充的能量为△E=mg△h=0.2×9.8×(0.4-0.3)×10-2J=1.96×10-3J秒摆的周期为2s,1min完成全振动的次数为30次,则1min内总共应补充的能量为E=3△E=5.88×10-3J【答案】5.88×10-3J9.用一台声波发生器向一酒杯发出频率连续变化的声波，某一时刻，酒杯突然碎裂(见课本绪言图0—2)，试解释这一现象.【答案】当声波的频率接近玻璃杯的固有频率时，发生共振现象，把玻璃杯震碎.10.某工厂的一个车间里，机器一开动，整个车间就灰尘四起，既对工人的健康有害，也影响产品的质量，为此厂里请来了一个建筑工程师，他到车间看后，叫人在车间里建了几根水泥立柱，问题就解决了.请你解释其中的奥秘.【答案】建几根水泥立柱，改变了车间的固有频率，使之不再与机器的振动频率接近，避免车间产生共振现象.11.洗衣机脱水缸正常工作时，转速为2800 r/min，脱水后切断电源到电动机停止转动的时间为16 s，实际发现13 s左右时，洗衣机震荡最为激烈.若切断电源后转速是随时间均匀减小的，则洗衣机振动的固有频率大约是多少?【解析】洗衣机正常工作时的转速为n0=602800 r/s＝46.7 r/s.切断电源后每秒减少的转速为167.46tn r/s2=2.9 r/s2.切断电源13 s时的转速为n =n 0-tn 0t ′=46.7 r/s-2.9×13 r/s= 8.8 r/s.则在切断电源13 s 时，电动机对洗衣机施加驱动力的频率为8.8 Hz ，此时洗衣机振动最激烈，故洗衣机的固有频率约为8.8 Hz.【答案】 8.8 Hz。

人教版高中物理选修一《受迫振动-共振》练习题(含解析)(3)

第二单元机械振动第6课受迫振动一、基础巩固1．下列说法与振动有关，其中正确的是（）A．周期是1秒的单摆叫秒摆B．摆钟走得快了必须调短摆长，才可能使其走时准确C．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的频率D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象【答案】C【解析】周期是2秒的单摆叫秒摆，故A错误；根据单摆周期公式2lTg=知摆钟走得快了说明周期变小，必须调长摆长，才可能使其走时准确，故B错误；挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，结果水桶中的水溢出。

为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频。

故C正确；小船受到海浪的冲击上下振动，是受迫振动。

故D错误。

故选C。

2．关于简谐运动和受迫振动，下列说法不正确的是（）A．简谐运动的平衡位置加速度为零B．简谐运动的平衡位置回复力为零的位置C．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D．一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个【答案】A【解析】物体在平衡位置时，物体处在位移为零的位置，此时受到的回复力为零；但由于物体可能受其他外力；如单摆的摆动过程中，最低点为平衡位置，此时受向心力，有向心加速度，故在平衡位置加速度不一定为零，A错误B正确；当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，产生共振，C 正确；根据图像可知个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个，D正确。

让选错误的，故选A 。

3．如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让振子上下振动，其振动周期为1T ，现使把手以周期2T 匀速转动（21T T <），从而使弹簧振子做受迫振动，当运动稳定后，那么（）A ．弹簧振子振动周期为1TB ．弹簧振子振动周期为12T T -C ．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小D ．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大【答案】C【解析】．现使把手以周期T 2匀速转动，弹簧振子做受迫振动，所以弹簧振子振动周期为T 2；故AB 错误；振子发生共振，振幅最大，由于T 2＜T 1，当把转速减小时，驱动力的频率与固有频率相差越小，所以共振越明显，振幅越大。

高三物理受迫振动和共振试题

高三物理受迫振动和共振试题1.关于下列四幅图的说法，正确的是；A．甲图中，一条张紧的绳子上挂四个摆，A、C的摆长相等，C摆振动驱动其余三个摆，当它们起振后，可发现A、B、D三个摆中，A摆的振幅最小B．乙图为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同C．丙图是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹D．丁图中，一列火车飞快地匀速行驶，车厢中央有一光源发出一闪光，站在地面上的观测者认为光同时到达该车厢前、后壁【答案】 BC【解析】A、B、D三个摆均做受迫振动，其振动频率等于驱动摆的频率，即f＝，由于A、＝＝f，因此A摆达到共振，其振幅最大，故选项C的摆长相等，即A摆的固有频率为：fA错误；产生稳定干涉图样的条件就是两列波的频率相同，故选项B正确；在光的干涉现象中，明暗条纹相间，且条纹宽度相等，而光的衍射现象中，虽也是明暗条纹相间，但中央明纹比两侧明纹要宽得多，故选项C正确；由于光向前后壁传播的速度相等，但火车高速运动时，由于相对性，光将先照亮后壁，故选项D错误。

【考点】本题主要考查了对受迫振动、共振、波的干涉条件、干涉与衍射的区别、相对论等知识的掌握和理解问题，属于中档偏低题。

2.下列说法正确的是( )A．若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率减小B．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C．超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D．“闻其声不见其人”是声波的干涉现象【答案】BC【解析】由多普勒效应可知,若声波波源向着观察者运动,则接收到的声波频率增大,选项A错;声波击碎玻璃杯是声波频率与玻璃杯的固有频率相同,玻璃杯发生共振导致破碎,选项B正确;由于水对光波和无线电波吸收比对声波吸收的多,所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多,选项C正确.“闻其声不见其人”是声波的衍射现象,选项D错.3. (2011年江苏泰州联考)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A、C摆振动周期相等B．A摆的振幅比B摆小C．B摆的振幅比C摆大D．A、B、C三摆的振动周期相等【答案】D.【解析】当单摆A振动起来后，单摆B、C做受迫振动，做受迫振动的物体的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A错误而D正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项C正确而B错误．4.某振动系统的固有频率为f,在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法中正确的是( )A．当f＜f时，该振动系统的振幅随f增大而减小B．当f＞f时，该振动系统的振幅随f减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于fD．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f【答案】选B、D.【解析】受迫振动的振幅A随驱动力频率的变化规律如图所示，显然A错， B对.振动稳定时系统的频率等于驱动力的频率，故C错D对.5.表1表示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/Hz304050607080A.f固＝60 Hz B．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<60 Hz D．以上选项都不对【答案】C【解析】由如图6所示的共振曲线可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小，f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大，并从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢．比较各组数据知f驱在50～60 Hz范围内时，振幅变化最小．因此，50 Hz<f固<60 Hz.6.如图，（a）为一波源的共振曲线，（b）图中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t=0时刻的波形曲线。

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