高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动6 受迫振动 共振精品课后作业题

第2.6课 受迫振动　共振

解题要点梳理：

1. 振动系统在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的振幅逐渐减小的振动。
2. 受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
3. 驱动力的频率f 等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。

基础巩固

1.（2022·全国·高二课时练习）如图是摆球做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A．振动过程中周期变小

B．振动过程中周期变大

C．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能

D．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能

2.（2022·全国·高二专题练习）（多选）下列说法正确的是（　　）

A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关

B．某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率

C．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关

D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动

3.（2022·全国·高三课时练习）（多选）关于受迫振动和共振，下列说法正确的是（　　）

A．火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振

B．若驱动力的频率为5Hz，则受迫振动稳定后的振动频率一定为5Hz

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

E．受迫振动系统的机械能守恒

4.（2022·黑龙江·富锦市第一中学高二阶段练习）如图所示是一个共振演示器，1、4 和7号摆摆长相同，4号摆摆球质量大于其他摆球。使4号摆偏离平衡位置后释放，4号摆在振动中通过顶端横跨的绳子对其他几个摆施加周期性的驱动力。在振动稳定后，下列说法中正确的是（　　）

A．在摆动过程中，3号摆的频率比4号摆的频率小

B．5号摆的频率比1号摆大

C．3号摆的振幅最大，5号摆的振幅最小

D．在除4号摆之外的其他摆中，1、7号摆振幅最大

5.（2022·北京西城·高二期末）据史书记载：晋朝初期，京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣两次，人们十分惊恐。当时的学者张华判断，这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些，它就不再自鸣了。声音的共振称为共鸣，振动系统受迫振动的振幅A随驱动力频率f变化的关系图像如图所示，请根据图像分析把铜盘磨薄的目的是（　　）

A．改变铜盘固有振动的振幅 B．改变铜盘固有振动的周期

C．改变皇宫敲钟引起的空气振动的强度 D．改变皇宫敲钟引起的空气振动的频率

6.（2022·全国·高二专题练习）（多选）在如图所示装置中，在曲轴AB上竖直悬挂一个弹簧振子．若不转动把手C，让弹簧振子上下振动，测得其周期为1s；若将把手C以0.5s的周期匀速转动，振子的振动稳定后，其振幅为2cm，则（　　）

A．把手C转动后，弹簧振子的振动周期为0.5s

B．为使弹簧振子的振幅增大为3cm，可让把手C转速减小

C．把手C转动后，弹簧振子的振动周期为1s

D．为使弹簧振子的振幅减小为1cm，可让把手C转动周期减小

7.（2022·浙江湖州·高二期末）（多选）飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a，某型号的飞力士棒质量为，长度为，固有频率为．如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是（　　）

A．使用者用力越大，飞力士棒振动越快

B．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率也变大

C．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大

D．驱动该飞力士棒每分钟振动270次时，飞力士棒产生共振

8.（2022·山东淄博·高二期末）（多选）把一个筛子用四根弹簧支撑起来，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，如图甲所示，该共振筛的共振曲线如图乙所示．已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，现在，在某电压下偏心轮的转速是，下列说法正确的是（　　）

A．此时共振筛的振动频率为

B．增大筛子质量，筛子的振幅会增大

C．转速调至时，筛子出现共振现象

D．增大电压，筛子振幅会先增大后减小

能力提升

9.（2022·全国·高二课时练习）为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（　　）

A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率一定相同

B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大

C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同

D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同

10.（2022·全国·高二课时练习）轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”的固有周期是0.5s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（　　）

A．当轿车以30km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为2Hz

B．轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同

C．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈

D．当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈

11.（2022·福建·模拟预测）将一单摆a悬挂在力传感器的下面，让单摆小角度摆动，图甲记录了力传感器示数F随时间t的变化关系，随后将这个单摆和其他两个单摆拴在同一张紧的水平绳上（c的摆长和a的摆长相等，b的摆长明显长于a的摆长），并让a先摆动起来。则单摆a的摆长为___________，单摆c的摆动周期___________（填“大于”“小于”或“等于”）单摆b的摆动周期。

12.（2022·全国·高三课时练习）（多选）如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）

A．a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<Tb

B．b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大

C．由图乙可知，此时b摆的周期大于t0

D．a摆的摆长为