PAGE5-課時分層作業(五)(限時40分鐘)[基礎達標練]1．單擺在振動過程中，搖擺幅度越來越小，這是因為()A．單擺做的是阻尼振動B．能量正在漸漸殲滅C．動能正在轉化為勢能D．機械能不守恒E．總能量守恒，削減的機械能轉化為內能ADE[能量不能被殲滅，只能發生轉化或轉移，故B錯誤；單擺在運動中由于受到空氣阻力，要克服空氣阻力做功，機械能漸漸減小，轉化為內能，由能量守恒定律可知，總能量是守恒的，故C錯誤，A、D、E正確．]2.如圖所示為受迫振動的演示裝置，當單擺A振動起來后，通過水平懸繩迫使單擺B、C振動，則下列說法正確的是()A．只有A、C擺振動周期相等B．A擺的振幅比B擺的小C．B擺的振幅比C擺的小D．A、B、C三擺的振動周期相等E．B、C兩擺振動時的振幅與其擺長有關，而周期與擺長無關CDE[當單擺A振動起來后，單擺B與C做受迫振動，做受迫振動的物體的周期(或頻率)等于驅動力的周期(或頻率)，選項A錯誤，D正確；當物體的固有頻率等于驅動力的頻率時，發生共振現象，選項B錯誤，選項C、E正確．]3．一臺洗衣機的脫水桶正常工作時特別平衡，當切斷電源后，發覺洗衣機先是振動越來越猛烈，然后振動漸漸減弱，下列說法中正確的是()A．洗衣機做的是受迫振動B．正常工作時，洗衣機脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率大C．正常工作時，洗衣機脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率小D．正常工作時，洗衣機脫水桶運轉的頻率等于洗衣機的固有頻率E．當洗衣機振動最猛烈時，脫水桶的運轉頻率恰好等于洗衣機的固有頻率ABE[切斷電源后，脫水桶的轉速越來越小，即脫水桶的運轉頻率越來越小，由題意可知，當洗衣機脫水桶正常工作時，特別穩定，即正常工作時的頻率大于洗衣機的固有頻率，A、B選項正確；當振動最猛烈時，洗衣機發生了共振，即脫水桶運轉頻率等于洗衣機的固有頻率，E選項正確．]4.如圖所示，把兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為9Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72Hz，當支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅動力作用做受迫振動時，則兩個彈簧振子的振動狀況是()A．甲的振幅較大B．甲的振動頻率為9HzC．乙的振幅較大D．乙的振動頻率為9HzE．甲、乙兩振子的振幅、頻率均相等ABD[依據受迫振動發生共振的條件可知甲的振幅較大，又因為做受迫振動的物體的頻率等于驅動力的頻率，所以選項A、B、D正確．]5.探討單擺受迫振動規律時得到如圖所示的圖象，則下列說法正確的是()A．其縱坐標為位移B．其縱坐標為振幅C．單擺的固有周期為2sD．圖象的峰值表示共振時的振幅E．單擺的擺長為2mBCD[縱坐標是振幅，不是位移，A說法錯誤，B說法正確；當f驅＝f固時發生共振，振幅最大，由圖知T固＝eq\f(1,f)＝2s，L＝eq\f(T\o\al(2,固)g,4π2)＝1m，可見C、D的說法均正確．]6．某振動系統的固有頻率為f1，該振動系統在頻率為f2的驅動力的作用下做受迫振動，系統的振動頻率為________．[解析]做受迫振動的系統，其振動頻率等于驅動力的頻率f2.[答案]f27．下列現象中，利用共振現象的是________，防止共振產生危害的是________．A．秋千越蕩越高B．火車過橋時要慢開C．喇叭常放在音箱內D．建廠房時要考慮廠房的固有頻率與機器的固有頻率的差別[解析]當物體發生共振時，驅動力的頻率等于物體的固有頻率，此時振動物體的振幅最大，能量最大，因此應用共振的是A、C，防止共振的B、D.[答案]ACBD8.如圖所示是用來測量各種發動機轉速的轉速計原理圖．在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個鋼片a、b、c、d.將M端與正在轉動的電動機接觸，發覺b鋼片振幅最大，則電動機轉速可能為多少？a、b、c、d此時振動頻率分別為多少？[解析]鋼片b振幅最大，說明可能發生了共振現象，依據共振的條件知，f驅＝f固＝60Hz，電動機的轉速為60r/s，鋼片a、c、d做的是受迫振動，其頻率f迫＝f驅＝60Hz.[答案]60r/s均為60Hz[實力提升練]9．如圖所示是一個單擺做受迫振動時的共振曲線，表示振幅A與驅動力的頻率f的關系，下列說法不正確的是()A．擺長約為10cmB．擺長約為1mC．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向右移動D．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向左移動E．若減小擺長，共振曲線的“峰”將向左移動ACE[當驅動力的頻率f等于單擺的固有頻率f固時，發生共振，由圖可知f固＝0.5Hz，則有2πeq\r(\f(l,g))＝eq\f(1,f固)＝2s，擺長l＝1m，選項A錯誤，B正確；若增大擺長，固有頻率f固減小，共振曲線的“峰”將向左移動，選項C錯誤，D正確，同理知E錯誤．]10.有一根張緊的水平繩上掛有5個雙線擺，其中b擺擺球質量最大，另4個擺球質量相等，擺長關系為Lc＞Lb＝Ld＞La＞Le，如圖所示，現將b擺垂直紙面對里拉開一微小角度，放手后讓其振動，經過一段時間，其余各擺均振動起來，達到穩定時()A．周期關系為Tc＝Td＝Ta＝TeB．頻率關系為fc＝fd＝fa＝feC．振幅關系為Ac＝Ad＝Aa＝AeD．四個擺中，d的振幅最大，且Ae＜AaE．四個擺中c擺的振幅最大ABD[b擺的振動，作為一種驅動力迫使其他四個擺做受迫振動，受迫振動的周期(或頻率)等于驅動力的周期(或頻率)，而和自身的固有周期(固有頻率)無關，A、B正確；四個擺做受迫振動的振幅與驅動力的頻率跟自身的固有頻率之差有關，這個差越小，做受迫振動的振幅越大．在a、c、d、e四個擺中，d的擺長跟b的擺長相等．因此d的固有頻率和驅動力的頻率相等，d擺做受迫振動的振幅最大．同理e擺做受迫振動的振幅最小，D正確．]11．某簡諧振子，自由振動時的振動圖象如圖甲中的曲線Ⅰ所示，而在某驅動力作用下做受迫振動時，穩定后的振動圖象如圖甲中的曲線Ⅱ所示，那么，關于此受迫振動對應的狀態下列說法正確的是()甲乙A．可能是圖乙中的a點B．可能是圖乙中的b點C．可能是圖乙中的c點D．肯定不是圖乙中的c點E．肯定不是圖乙中的b點ADE[振子的固有周期與驅動力周期的關系是T驅＝eq\f(3,2)T固，所以受迫振動的狀態肯定不是圖乙中的b點和c點，可能是a點，故A、D、E正確．]12．汽車的重力一般支撐在固定于軸承上的若干彈簧上，彈簧的等效勁度系數k＝1.5×105N/m.汽車起先運動時，在振幅較小的狀況下，其上下自由振動的頻率滿意f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))(l為彈簧的壓縮長度)．若人體可以看成一個彈性體，其固有頻率約為2Hz，已知汽車的質量為600kg，每個人的質量為70kg，則這輛車乘坐幾個人時，人感到最難過？[解析]人體的固有頻率f固＝2Hz，當汽車的振動頻率與其相等時，人體與之發生共振，人感覺最難過，即f＝eq\f(1