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《2019_2020学年高中物理第十一章5外力作用下的振动练习(含解析)新人教版》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、5.外力作用下的振动基础巩固1下列各种振动不是受迫振动的是( )A.敲击后的锣面的振动B.缝纫机针的振动C.人挑担子时,担子上下振动D.蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动解析:A选项中锣面的振动是阻尼振动,而B、C、D选项中物体的振动是在驱动力作用下的振动,是受迫振动,A选项符合要求。答案:A2由于存在摩擦和空气阻力,任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动,这时振动的振幅、周期和机械能的变化情况是( )A.振幅减小,周期减小,机械能减小B.振幅减小,周期不变,机械能减小C.振幅不变,周期减小,机械能减小D.振幅不变,周期不变,机械能
2、减小解析:物体做阻尼振动时,机械能减小,振幅减小,但周期不变(但大于固有周期),故选项B正确。答案:B3在实验室做“声波碎杯”的实验,用手指轻弹一只酒杯,听到清脆声音,测得这个声波的频率为500Hz。将这只酒杯放在大功率的声波发生器之前,操作人员通过调整其发出的声波,结果使酒杯碎掉了。你认为操作人员进行的操作可能是( )A.一定是把声波发生器的功率调到很大B.可能是声波发生器发出了频率很高的超声波C.一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D.可能只是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz答案:D4如图所示的装置中,
3、已知弹簧振子的固有频率f固=2Hz,电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮直径d2的12。为使弹簧振子的振幅最大,则电动机的转速应为( )A.60r/min B.120r/minC.30r/minD.240r/min解析:若使振子振幅最大,则曲轴转动频率为f=2Hz,即转速为2r/s。由于d1d2=r1r2=12,ω1r1=ω2r2,故ω1ω2=21,所以电动机转速为4r/s,即240r/min。答案:D5如图所示,在一根张紧的水平绳上挂几个摆,其中A、E摆长相等。先让A摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则(
4、)A.其他各摆摆动周期跟A摆相同B.其他各摆振动振幅大小相同C.其他各摆振动振幅不等,E摆振幅最小D.其他各摆振动周期不同,D摆周期最大解析:在受迫振动中,受迫振动的物体振动周期由驱动力的周期决定,当驱动力的周期等于固有周期时振幅最大。答案:A6A、B两个单摆,A摆的固有频率为4f,B摆的固有频率为f,若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动,则两单摆比较( )A.A摆振幅较大,振动频率为fB.B摆振幅较大,振动频率为4fC.A摆振幅较大,振动频率为5fD.B摆振幅较大,振动频率为5f解析:受迫振动物体在振动稳定后的频
5、率等于驱动力的频率。本题中驱动力频率为5f,故A、B两摆振动稳定后的频率均为5f。受迫振动物体的振幅跟驱动力频率与固有频率之差有关,差值越小,振幅越大,差值越大,振幅越小。驱动力频率与A摆固有频率的差值为5f-4f=f,驱动力频率与B摆固有频率的差值为5f-f=4f,显然,A摆的差值较小,故振幅较大;B摆的差值较大,故振幅较小。答案:C7右图为一单摆的共振曲线,则该单摆的摆长约为 m。 解析:由题图可以看出,当驱动力的频率为f=0.5Hz时,振幅最大,发生共振,所以此单摆的固有频率为0.5Hz,固有周期为T=2s,由单摆
6、的周期公式T=2πlg得:l=T2g4π2≈1m。答案:18秒摆(周期为2s的单摆)摆球质量为0.2kg,它振动到最大位移处时距最低点的高度为0.4cm,当它完成10次全振动回到最大位移处时,因有阻尼作用,距最低点的高度变为0.3cm。如果每振动10次补充一次能量,使摆球回到原高度,那么1min内总共应补给多少能量?(g取9.8m/s2)解析:每振动10次要补充的能量为ΔE=mgΔh=0.2×9.8×(0.4-0.3)×10-2J=1.96×10-3J。秒摆的周期为2s,1min内完成全振动的次数为30次,则1min内总共应
7、补充的能量为E=3ΔE=5.88×10-3J。答案:5.88×10-3J能力提升1强地震会导致很多房屋坍塌。关于地震中的建筑物的下列说法正确的是( )A.所有建筑物振动周期相同B.所有建筑物振幅相同C.建筑物的振动周期由其固有周期决定D.所有建筑物均做受迫振动答案:AD2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。后来人们经过探索,利用在飞机机翼前缘处安装一个配重杆的方法,解决了这一问题。在飞机机翼前缘安装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
8、机翼更加牢固D.改变机翼的固有频率解析:飞机抖动厉害是因为发生了共振现象,要想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,在飞机机翼前缘处安装一个配重杆,改变的是机翼的固有频率。故正确选项为D。答案:D3一个弹簧振子做受迫振动时振幅与驱动力频率之间的关系图象如图所示,由图可知(