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《2017高中物理 第十一章 机械振动 5 外力作用下的振动课时训练 新人教版选修3-4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、外力作用下的振动题组一 阻尼振动1.如果存在摩擦和空气阻力,那么任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动,在振动过程中振幅、周期和机械能将( )A.振幅减小,周期减小,机械能减少B.振幅减小,周期不变,机械能减少C.振幅不变,周期减小,机械能减少D.振幅不变,周期不变,机械能减少解析:在振动过程中,由于摩擦和空气阻力要损失机械能,所以机械能减少,振幅减小,但其周期为固有周期,只与其本身有关,与振幅无关,即周期不变,所以选项B正确。答案:B2.(多选)关于阻尼振动,以下说法中正确的是( )A.机械能不断减小 B.动能不断减小C.振幅不断
2、减小D.一定不是简谐运动解析:阻尼振动是振幅不断减小的振动,故阻尼振动一定不是简谐运动,而振幅是振动能量的标志,故阻尼振动中机械能也不断减小,但动能在振动过程中是不断变化的,无法比较其大小,故正确选项为A、C、D。答案:ACD题组二 受迫振动3.如图所示,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2Hz,然后匀速转动摇把,转速为240r/min,当振子振动稳定后,它的振动周期为( )A.s B.s C.2s D.4s解析:弹簧振子做受迫振动时,其振动周期等于
3、驱动力的周期,就等于曲轴转动的周期,故T=s=s。答案:B4.如图,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8Hz,乙弹簧振子的固有频率为72Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9Hz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,且振动频率为8HzB.甲的振幅较大,且振动频率为9HzC.乙的振幅较大,且振动频率为9HzD.乙的振幅较大,且振动频率为72Hz解析:因为甲的固有频率接近驱动力的频率,可知甲的振幅较大。做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率,无论其固有频率是多少,此时做受迫振动的频率都等
4、于驱动力频率9Hz,所以B选项正确。答案:B题组三 共振5.(多选)铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,快速运行的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲撞,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,普通钢轨长为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解析:当列车受到冲击力的周期T等于列车固有的周期0.
5、315s时,列车车厢将会发生共振,而列车所受冲击力的周期T=⇒v=m/s=40m/s,即火车的危险速率为40m/s,选项A正确。列车过桥时减速的目的是防止桥梁发生共振(使冲击力的频率远离桥梁振动的固有频率),而不是防止列车发生共振,选项B错。列车运行的振动频率由钢轨长度l和车速v决定,f=,而列车的固有频率是由车厢质量和车厢下面板簧的劲度系数决定的,选项C错。直接增加火车的速度,会使车速接近危险速度;若提高钢轨长度,则危险速度增大,从而使车速远离危险速度。选项D正确。答案:AD6.(多选)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
6、每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛(如图所示)。不开电动机让这个筛子自由振动时,完成20次全振动用15s;在某电压下,电动偏心轮的转速是88r/min。已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高,而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大,以下做法可行的是( )A.降低输入电压B.提高输入电压C.增加筛子质量D.减小筛子质量解析:筛子的固有频率为f固=Hz=Hz,而当时的驱动力频率为f驱=Hz=Hz,即f固7、D的做法,减小驱动力的频率可用A的做法。答案:AD7.汽车的车身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=1.5×105N/m,汽车开动时,在振幅较小的情况下,其上下自由振动的频率满足f=(l为弹簧压缩的长度)。若人体可以看成一个弹性体,其固有频率约为2Hz,已知汽车的质量为600kg,每个人的质量为70kg,则这辆车乘坐几个人时,人感觉到最难受?(g取10m/s2)解析:当人的固有频率与弹簧振动的频率相等时感觉最难受,则f==2Hz得l=m对汽车和所有的人受力平衡有kl=(M+nm)g,得n=4.8≈5(人)。答案:5人(建
8、议用时:30分钟)1.(多选)一单摆在空气中振动,振幅逐渐减小,下列说法正确的是( )A.机械能逐渐转化为其他形式的能B.后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C.
