《2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)分層作業(yè)5 外力作用下的振動(dòng)（含解析）新人教版選修3-4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)分層作業(yè)5 外力作用下的振動(dòng)（含解析）新人教版選修3-4（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)分層作業(yè)(五) (限時(shí)40分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1．單擺在振動(dòng)過(guò)程中，擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，這是因?yàn)?　　) A．單擺做的是阻尼振動(dòng) B．能量正在逐漸消滅 C．動(dòng)能正在轉(zhuǎn)化為勢(shì)能 D．機(jī)械能不守恒 E．總能量守恒，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ADE　[能量不能被消滅，只能發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，故B錯(cuò)誤；單擺在運(yùn)動(dòng)中由于受到空氣阻力，要克服空氣阻力做功，機(jī)械能逐漸減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒定律可知，總能量是守恒的，故C錯(cuò)誤，A、D、E正確．] 2.如圖所示為受迫振動(dòng)的演示裝置，當(dāng)單擺A振動(dòng)起來(lái)后，通過(guò)水平懸繩迫使單擺B、C振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．只有A、C擺振動(dòng)

2、周期相等 B．A擺的振幅比B擺的小 C．B擺的振幅比C擺的小 D．A、B、C三擺的振動(dòng)周期相等 E．B、C兩擺振動(dòng)時(shí)的振幅與其擺長(zhǎng)有關(guān)，而周期與擺長(zhǎng)無(wú)關(guān) CDE　[當(dāng)單擺A振動(dòng)起來(lái)后，單擺B與C做受迫振動(dòng)，做受迫振動(dòng)的物體的周期(或頻率)等于驅(qū)動(dòng)力的周期(或頻率)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)物體的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率時(shí)，發(fā)生共振現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C、E正確．] 3．一臺(tái)洗衣機(jī)的脫水桶正常工作時(shí)非常平衡，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來(lái)越劇烈，然后振動(dòng)逐漸減弱，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．洗衣機(jī)做的是受迫振動(dòng) B．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大

3、 C．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小 D．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率 E．當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí)，脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率 ABE　[切斷電源后，脫水桶的轉(zhuǎn)速越來(lái)越小，即脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率越來(lái)越小，由題意可知，當(dāng)洗衣機(jī)脫水桶正常工作時(shí)，非常穩(wěn)定，即正常工作時(shí)的頻率大于洗衣機(jī)的固有頻率，A、B選項(xiàng)正確；當(dāng)振動(dòng)最劇烈時(shí)，洗衣機(jī)發(fā)生了共振，即脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率，E選項(xiàng)正確．] 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9 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

4、且頻率為9 Hz的驅(qū)動(dòng)力作用做受迫振動(dòng)時(shí)，則兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是(　　) A．甲的振幅較大 B．甲的振動(dòng)頻率為9 Hz C．乙的振幅較大 D．乙的振動(dòng)頻率為9 Hz E．甲、乙兩振子的振幅、頻率均相等 ABD　[根據(jù)受迫振動(dòng)發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，又因?yàn)樽鍪芷日駝?dòng)的物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以選項(xiàng)A、B、D正確．] 5.研究單擺受迫振動(dòng)規(guī)律時(shí)得到如圖所示的圖象，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．其縱坐標(biāo)為位移 B．其縱坐標(biāo)為振幅 C．單擺的固有周期為2 s D．圖象的峰值表示共振時(shí)的振幅 E．單擺的擺長(zhǎng)為2 m BCD　[縱坐標(biāo)是振幅，不是位移，

5、A說(shuō)法錯(cuò)誤，B說(shuō)法正確；當(dāng)f驅(qū)＝f固時(shí)發(fā)生共振，振幅最大，由圖知T固＝＝2 s，L＝＝1 m，可見(jiàn)C、D的說(shuō)法均正確．] 6．某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f1，該振動(dòng)系統(tǒng)在頻率為f2的驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為_(kāi)_______． [解析]　做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)，其振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率f2. [答案]　f2 7．下列現(xiàn)象中，利用共振現(xiàn)象的是________，防止共振產(chǎn)生危害的是________． A．秋千越蕩越高 B．火車(chē)過(guò)橋時(shí)要慢開(kāi) C．喇叭常放在音箱內(nèi) D．建廠房時(shí)要考慮廠房的固有頻率與機(jī)器的固有頻率的差別 [解析]　當(dāng)物體發(fā)生共振時(shí)，驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻

6、率，此時(shí)振動(dòng)物體的振幅最大，能量最大，因此應(yīng)用共振的是A、C，防止共振的B、D. [答案]　AC　BD 8.如圖所示是用來(lái)測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖．在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四個(gè)鋼片a、b、c、d.將M端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可能為多少？a、b、c、d此時(shí)振動(dòng)頻率分別為多少？ [解析]　鋼片b振幅最大，說(shuō)明可能發(fā)生了共振現(xiàn)象，根據(jù)共振的條件知，f驅(qū)＝f固＝60 Hz，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為60 r/s，鋼片a、c、d做的是受迫振動(dòng)，其頻率f迫＝f驅(qū)＝60 Hz. [答案]　60 r/s　均為

7、60 Hz [能力提升練] 9．如圖所示是一個(gè)單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，表示振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．?dāng)[長(zhǎng)約為10 cm B．?dāng)[長(zhǎng)約為1 m C．若增大擺長(zhǎng)，共振曲線的“峰”將向右移動(dòng) D．若增大擺長(zhǎng)，共振曲線的“峰”將向左移動(dòng) E．若減小擺長(zhǎng)，共振曲線的“峰”將向左移動(dòng) ACE　[當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f等于單擺的固有頻率f固時(shí)，發(fā)生共振，由圖可知f固＝0.5 Hz，則有2π＝＝2 s，擺長(zhǎng)l＝1 m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若增大擺長(zhǎng)，固有頻率f固減小，共振曲線的“峰”將向左移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確，同理知E錯(cuò)誤．] 10.有一根張緊的水平繩

8、上掛有5個(gè)雙線擺，其中b擺擺球質(zhì)量最大，另4個(gè)擺球質(zhì)量相等，擺長(zhǎng)關(guān)系為L(zhǎng)c＞Lb＝Ld＞La＞Le，如圖所示，現(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開(kāi)一微小角度，放手后讓其振動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，其余各擺均振動(dòng)起來(lái)，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)(　　) A．周期關(guān)系為T(mén)c＝Td＝Ta＝Te B．頻率關(guān)系為fc＝fd＝fa＝fe C．振幅關(guān)系為Ac＝Ad＝Aa＝Ae D．四個(gè)擺中，d的振幅最大，且Ae＜Aa E．四個(gè)擺中c擺的振幅最大 ABD　[b擺的振動(dòng)，作為一種驅(qū)動(dòng)力迫使其他四個(gè)擺做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的周期(或頻率)等于驅(qū)動(dòng)力的周期(或頻率)，而和自身的固有周期(固有頻率)無(wú)關(guān)，A、B正確；四個(gè)擺做受迫振動(dòng)的振幅

9、與驅(qū)動(dòng)力的頻率跟自身的固有頻率之差有關(guān)，這個(gè)差越小，做受迫振動(dòng)的振幅越大．在a、c、d、e四個(gè)擺中，d的擺長(zhǎng)跟b的擺長(zhǎng)相等．因此d的固有頻率和驅(qū)動(dòng)力的頻率相等，d擺做受迫振動(dòng)的振幅最大．同理e擺做受迫振動(dòng)的振幅最小，D正確．] 11．某簡(jiǎn)諧振子，自由振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象如圖甲中的曲線Ⅰ所示，而在某驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定后的振動(dòng)圖象如圖甲中的曲線Ⅱ所示，那么，關(guān)于此受迫振動(dòng)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)下列說(shuō)法正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A．可能是圖乙中的a點(diǎn) B．可能是圖乙中的b點(diǎn) C．可能是圖乙中的c點(diǎn) D．一定不是圖乙中的c點(diǎn) E．一定不是圖乙中的b點(diǎn) ADE　[振子的固

10、有周期與驅(qū)動(dòng)力周期的關(guān)系是T驅(qū)＝T固，所以受迫振動(dòng)的狀態(tài)一定不是圖乙中的b點(diǎn)和c點(diǎn)，可能是a點(diǎn)，故A、D、E正確．] 12．汽車(chē)的重力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＝1.5×105 N/m.汽車(chē)開(kāi)始運(yùn)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為彈簧的壓縮長(zhǎng)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(chē)的質(zhì)量為600 kg，每個(gè)人的質(zhì)量為70 kg，則這輛車(chē)乘坐幾個(gè)人時(shí)，人感到最難受？ [解析]　人體的固有頻率f固＝2 Hz，當(dāng)汽車(chē)的振動(dòng)頻率與其相等時(shí)，人體與之發(fā)生共振，人感覺(jué)最難受，即f＝＝f固，得l＝，代入數(shù)據(jù)l＝0.062 1 m，由胡克定律得kl＝(m1＋nm2)g n＝＝＝5(人)． [答案]　5人 - 5 -