2019-2020学年高中物理第11章机械振动课时作业5外力作用下的振动含解析新人教版选修3- 6页

课时作业(五)‎ ‎1．若空气阻力不可忽略，单摆在偏角很小的摆动中，总是减小的物理量为(　　)‎ A．振幅　　　　　　　　　 B．位移 C．周期 D．机械能 解析　有空气阻力时，振动为阻尼振动，振幅不断减小，机械能也不断减小，在平衡位置，位移为零；而后，位移增大，直至动能为零时位移达到最大；然后位移又减小到零，所以位移不是一直减小．根据单摆的周期公式T＝2π，l不变，则T不变．故选项A、D正确．‎ 答案　AD ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关 B．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关 C．某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率 D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动 解析　物体做自由振动时，振动频率为固有频率与振幅无关，故选项A对；物体做受迫振动时，振动频率总等于驱动力的频率，故选项B对；物体发生共振时，说明驱动力的频率等于物体的固有频率，故选项C对；物体发生共振时，同样会受到阻力作用而发生阻尼振动，故选项D错．‎ 答案　ABC ‎3.‎ 如图表示一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知(　　)‎ A．驱动力频率为f2时，振子处于共振状态 B．驱动力频率为f3时，振子振动频率为f3‎ C．假如让振子自由振动，它的频率为f2‎ 6‎ D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2、f3‎ 解析　理解共振曲线是关键，驱动力频率为f2时弹簧振子的振幅最大，f2也就等于弹簧振子的固有频率，故振子自由振动时，它的频率为固有频率f2，当驱动力频率为f1、f3时，弹簧振子只做受迫振动，其频率与振子固有频率无关．选项A、B、C正确．‎ 答案　ABC ‎4.‎ 如图所示，把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8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时，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8 Hz B．甲的振幅较大，且振动频率为9 Hz C．乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz D．乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz 解析　物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率；物体的固有频率越接近驱动力的频率，物体振动的振幅就越大，所以B项正确．‎ 答案　B ‎5.‎ 6‎ 如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，先让A摆振动起来，则其余各摆也随之振动，已知A、B、F三摆的摆长相同，则下列判断正确的是(　　)‎ A．7个摆的固有频率都相同 B．振动稳定后7个摆的振动频率都相同 C．B、F摆的摆长与A摆相同，它们的振幅最大 D．除A摆外，D、E摆离A摆最近，它们的振幅最大 解析　7个摆的摆长不完全相同，固有频率不相同，选项A错；A摆振动起来后，带动其余6个摆做受迫振动，振动稳定后7个摆的振动频率都相同，选项B对；B、F摆的摆长与A摆相同，发生共振，选项C对，选项D错误．‎ 答案　BC ‎6．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击．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12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s．下列说法正确的是(　　)‎ A．列车的危险速率为40 m/s B．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　列车在钢轨上运动时，受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动，当列车固有频率等于钢轨对它的冲击力的频率时，列车的振幅最大，因v＝＝40 m/s，故A项正确；列车过桥做减速运动，是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率，防止桥梁发生共振，而不是列车发生共振，B、C项错误；增加钢轨的长度有利于列车高速运行，D项对．‎ 答案　AD ‎7．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则(　　)‎ 驱动力频率/Hz ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ 受迫振动的振幅/cm ‎10.2‎ ‎16.8‎ ‎27.12‎ ‎28.1‎ ‎16.5‎ ‎8.3‎ A.f固＝60 Hz B．60 Hz