高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 5 外力作用下的振動(dòng)課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41

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外力作用下的振動(dòng) 基礎(chǔ)鞏固 1．在飛機(jī)的發(fā)展中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼(翅膀)很快就抖動(dòng)起來(lái)，而且越抖越厲害。后來(lái)人們經(jīng)過(guò)了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法，解決了這一問(wèn)題。在飛機(jī)機(jī)翼前緣裝置配重桿的目的主要是(　　) A．加大飛機(jī)的慣性　　 B．使機(jī)體更加平衡 C．使機(jī)翼更加牢固 D．改變機(jī)翼振動(dòng)的固有頻率 2．如圖所示，A球振動(dòng)后，通過(guò)水平細(xì)繩迫使B、C振動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是(　　) A．只有A、C振動(dòng)周期相等 B．A的振幅比B的小 C．C的振幅比B的振幅大 D．A、B、C的振動(dòng)周期相等 3．某人挑著一擔(dān)水前進(jìn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水桶里的水振動(dòng)強(qiáng)烈，使水濺出，為了不使水濺出，他可采用的方法是(　　) A．加快行走步伐 B．減慢行走步伐 C．在水面上放幾片較大的樹(shù)葉 D．以上方法都不行 4．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)支架受到豎直方向頻率為9 Hz的驅(qū)動(dòng)力作用做受迫振動(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 5．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(zhǎng)相同，先使A擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來(lái)，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 能力提升 6．如圖表示一彈簧振子做受迫振動(dòng)時(shí)的振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，由圖可知(　　) A．驅(qū)動(dòng)力頻率為f2時(shí)，振子處于共振狀態(tài) B．驅(qū)動(dòng)力頻率為f3時(shí)，振子振動(dòng)頻率為f3 C．假如讓振子自由振動(dòng)，它的頻率為f2 D．振子做自由振動(dòng)時(shí)，頻率可以為f1、f2、f3 7．如圖為同一單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線，下列說(shuō)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(zhǎng)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(zhǎng)之比l1∶l2＝25∶4 C．圖線Ⅱ若是在地球上完成的，則該擺擺長(zhǎng)約為1 m D．若擺長(zhǎng)均為1 m，則圖線Ⅰ是在地球上完成的 8．小球做受迫振動(dòng)如圖所示，一個(gè)豎直圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤(pán)上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，小球浸沒(méi)在水中。當(dāng)圓盤(pán)靜止時(shí)，讓小球在水中振動(dòng)，其阻尼振動(dòng)的頻率約為3 Hz?，F(xiàn)使圓盤(pán)以4 s的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定，它振動(dòng)的頻率是多少？ 參考答案 1. 答案：D　點(diǎn)撥：飛機(jī)抖動(dòng)的厲害是因?yàn)榘l(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問(wèn)題需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率差別增大，在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿，改變的是機(jī)翼的固有頻率，故選項(xiàng)D正確。 2. 答案：CD　點(diǎn)撥：A振動(dòng)起來(lái)后水平細(xì)繩上的驅(qū)動(dòng)力周期為T(mén)A＝，迫使B、C做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的頻率等于施加的驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以TA＝TB＝TC，而TC固＝＝＝TA，TB固＝＞TA，故C共振，B不共振，C的振幅比B的大，所以正確選項(xiàng)為C、D。 3. 答案：ABC　點(diǎn)撥：為了不使水濺出，也就是使水的振幅減小，可采取的辦法是：改變驅(qū)動(dòng)力的頻率，或改變水的固有頻率。 4. 答案：B　點(diǎn)撥：甲、乙彈簧振子在驅(qū)動(dòng)力作用下都做受迫振動(dòng)，振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，即f甲＝f乙＝f驅(qū)。因?yàn)閒驅(qū)更接近甲的固有頻率f0，所以甲的振幅較大，B正確。 5．答案：B　點(diǎn)撥：?jiǎn)螖[的固有周期由擺長(zhǎng)決定，故除A與E固有周期相同外，與其他擺的固有周期都不相同，A錯(cuò)。A擺動(dòng)后，通過(guò)水平繩對(duì)周圍的B、C、D、E四個(gè)單擺提供周期性的驅(qū)動(dòng)力，四擺都在同一驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，故它們的振動(dòng)周期均與A擺的固有周期相同，B對(duì)、D錯(cuò)。其中E擺發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大，C錯(cuò)。 6. 答案：ABC　點(diǎn)撥：由共振曲線知，彈簧振子的固有頻率為f2，故當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于f2時(shí)，振子發(fā)生共振，A正確。當(dāng)振子自由振動(dòng)時(shí)其頻率為固有頻率，C正確、D錯(cuò)誤。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為f3時(shí)，振子做受迫振動(dòng)，頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率f3，B正確。 7. 答案：ABC　點(diǎn)撥：圖線中振幅最大處對(duì)應(yīng)頻率應(yīng)與做受迫振動(dòng)的單擺的固有頻率相等，可以看出，兩擺的固有頻率f1＝0.2 Hz，f2＝0.5 Hz，根據(jù)周期公式可得f＝。當(dāng)兩擺分別在月球和地球上做受迫振動(dòng)且擺長(zhǎng)相等時(shí)，g越大，f越大，所以g1＜g2，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線，A正確。若兩次受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則g相同，兩次擺長(zhǎng)之比l1∶l2＝∶＝25∶4，所以B正確。圖線Ⅱ若是在地球上完成的，將g＝9.8 m/s2和f2＝0.5 Hz代入頻率的計(jì)算公式可解得l2≈1 m，所以C正確，D錯(cuò)誤。 8. 答案：0.25 Hz　點(diǎn)撥：當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)小圓柱帶動(dòng)T形支架上下振動(dòng)，T形支架又通過(guò)彈簧給小球一周期性的作用力使其做受迫振動(dòng)，所以小球振動(dòng)的頻率應(yīng)等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，即T形支架的振動(dòng)頻率，而T形支架的頻率又等于圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，故小球振動(dòng)的頻率 f＝ Hz＝0.25 Hz。