山东省高中物理第十一章机械振动课时跟踪检测（二十）外力作用下的振动（含解析）新人教版

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1、课时跟踪检测（二十）外力作用下的振动1．下列振动中属于受迫振动的是(　　)A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动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竖直方向振动解析：选B　受迫振动是振动物体在驱动力作用下的运动，故只有B对。A、C是阻尼振动，D是简谐运动。2.在实验室可以做“声波碎杯”的实验。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500Hz。将这只酒杯放在两个大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发生的声波，就能使酒杯碎掉(如图所示)。下列说法

2、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．操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500Hz解析：选D　驱动力的周期与固有周期相等，形成共振，共振时振幅最大，操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500Hz，就能使酒杯碎掉。3.如图所示，三个单摆的摆长为L1＝1.5m，L2＝1m，L3＝0.5m，现用一周期等于2s的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的是(　　)A．三个摆的周期

3、和振幅相等B．三个摆的周期不等，振幅相等C．三个摆的周期相等，但振幅不等D．三个摆的周期和振幅都不相等解析：选C　根据单摆的周期公式T＝2π可知，摆长不同，三个单摆的固有周期不同；现用周期等于2s的驱动力，使它们作受迫振动，振动周期都等于驱动力的周期，都为2s，三个摆中，单摆2的固有周期为2s，故其摆幅最大，而1和3的振幅较小，故C正确。4.[多选]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与驱动力频率f的关系，下列说法正确的是(　　)A．摆长约为10cmB．摆长约为1mC．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

4、线的“峰”将向左移动解析：选BD　由图可知，单摆的周期T＝s＝2s，由T＝2π可求得l＝≈1m，A错误，B正确；若增大摆长，单摆的固有周期增大，固有频率减小，故共振曲线的“峰”将向左移动，B错误，D正确。5．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解析：选D　飞机抖动的厉害是因为发生了

5、共振现象，想要解决这一问题需要使系统的固有频率与驱动力的频率差别增大，在飞机机翼前缘处装置一个配重杆，改变的是机翼的固有频率，故选项D正确。6.如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是(　　)A．物体通过O点时所受的合外力为零B．物体将做阻尼振动C．物体最终只能停止在O点D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg解析：选B　物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，选项A错。物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振

6、幅减小，做阻尼振动，选项B正确。物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为μmg。选项C、D错误。7.如图所示，轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为2Hz，杆的O端有固定光滑轴，C端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为n。(1)当n从0逐渐增大到5r/s的过程中，振子M的振幅变化情况是____________。(2)当n＝________r/s时，振子M的振幅最大。(3)若转速稳定在5r/s时，M的振动周期为________s。解析：(1)

7、当凸轮转速为n＝5r/s时，它给弹簧振子的驱动力的频率为f驱＝5Hz，当f驱逐渐接近f固时，其振幅逐渐增大，当f驱逐渐远离f固时，其振幅逐渐减小。因此，在n从0逐渐增大到5r/s的过程中，振子M的振幅先变大再变小。(2)当f驱＝f固时，振幅最大，即n＝2r/s。(3)当f驱＝5Hz时，此时振子做受迫振动，其振动频率f＝f驱＝5Hz，其振动周期为T＝＝s＝0.2s。答案：(1)先变大再变小　(2)2　(3)0.28.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

8、放手让振子上下振动，测得振子在10s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