【精編】第6節(jié)受迫振動共振同步練習一．單項選擇1．科技館內有共振秋千：觀眾坐上秋千，雙腳離地，前后擺動，會發(fā)現對面的球擺也在跟著大幅度擺動。關于這個現象，以下說法不正確的是（）A．如果改變對面球的質量，會使球擺動幅度變小B．秋千系統的重心高度與對面球擺的重心高度大致相同C．如果對秋千施加一個周期性的驅動力，擺球的振動周期與該驅動力周期相同D．若把共振秋千移到太空艙中則無法實現共振現象2．2021年4月18日22時11分在臺灣花蓮縣發(fā)生6.1級地震，震源深度7km，繡湖小區(qū)的幾幢高樓里的居民反映“震感明顯”，而X市民普遍反映“沒有感覺”。針對這一事件，下列同學的認識中科學合理的是（）A．X市民沒有感覺是因為地震波到達X市時，還未發(fā)生受迫振動B．繡湖小區(qū)高樓的固有頻率與當時地震波的頻率更加接近C．地震波在X市發(fā)生疊加，繡湖小區(qū)處在振動加強帶上，X市民恰好處在振動減弱帶上D．應對繡湖小區(qū)的高樓采取物理措施改變它們的固有頻率以防止地震危害3．高壓輸電線路塔桿較高，桿距較大，當輸電線受到風吹動時，會發(fā)生較強烈的振動，輸電線會因周期性的彎折發(fā)生破壞，為此，需要在靠近塔桿懸點處加掛一個小錘，如圖所示。下列說法正確的是（）A．小錘的作用是防雷電B．小錘的作用是為了減弱輸電線振動的幅度C．小錘的振動與輸電線振動是同步的D．小錘的規(guī)格與桿距無關4．在實驗室可以做“聲波碎杯”的實驗。用手指輕彈一只酒杯，可以聽到清脆的聲音，測得這聲音的頻率為500Hz。將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發(fā)生器之間，操作人員通過調整其發(fā)出的聲波，就能使酒杯碎掉。下列說法中正確的是（）A．操作人員一定是把聲波發(fā)生器的功率調到最大B．操作人員一定是使聲波發(fā)生器發(fā)出了頻率很高的超聲波C．操作人員一定是同時增大了聲波發(fā)生器發(fā)出聲波的頻率和功率D．操作人員必須將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調到500Hz5．單擺在空氣中做阻尼振動，下列說法中正確的是（）A．位移逐漸減小B．速度逐漸減小C．動能逐漸減小D．振動的能量逐漸轉化為其他形式的能6．任何物體都有自己的固有頻率。研究表明，如果把人作為一個整體來看，在水平方向上振動時的固有頻率約為5Hz。當工人操作風鎬．風鏟．鉚釘機等振動機械時，操作者在水平方向將做受迫振動。在這種情況下，下列說法正確的是（）A．操作者的實際振動頻率等于他自身的固有頻率B．操作者的實際振動頻率等于機械的振動頻率C．為了保證操作者的安全，振動機械的頻率應盡量接近人的固有頻率D．為了保證操作者的安全，應盡量提高操作者的固有頻率7．一洗衣機在正常工作時非常平穩(wěn)，當切斷電源后，發(fā)現洗衣機先是振動越來越劇烈，然后振動再逐漸減弱，對這一現象，下列說法正確的是（）①正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率比洗衣機的固有頻率大②正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率比洗衣機的固有頻率?、壅９ぷ鲿r，洗衣機波輪的運轉頻率等于洗衣機的固有頻率④當洗衣機振動最劇烈時，波輪的運轉頻率恰好等于洗衣機的固有頻率A．② B．③ C．①④ D．②④8．關于機械振動，下列說法中正確的是（）A．簡諧運動的平衡位置就是質點所受合力為零的位置B．簡諧運動物體的運動方向指向平衡位置時，速度方向與位移方向相同；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相反C．做簡諧運動的質點先后通過同一點，回復力．動能．加速度．位移都是相同的D．物體做受迫振動時，其振動頻率與固有頻率有關9．如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個擺，其中A．E擺長相等。先讓A擺振動，其它各擺隨后也跟著振動起來，則關于其它各擺的振動（）A．周期跟A擺相同B．振幅大小相同C．振幅大小不同，E擺振幅最小D．周期大小不同，D擺周期最大10．如圖所示的演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著五個單擺，其中A．E擺長相同，先使A擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現振動穩(wěn)定后（）A．各擺的固有周期均相同B．各擺振動的周期均與A擺相同C．C擺振幅最大D．B擺振動周期最小11．下列說法錯誤的是（）A．在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比B．彈簧振子做簡諧振動時，振動系統的勢能與動能之和保持不變C．在同一地點，當擺長不變時，擺球質量越大，單擺做簡諧振動的周期越小D．系統做穩(wěn)定的受迫振動時，系統振動的頻率等于周期性驅動力的頻率12．“洗”是古代盥洗用的臉盆，多用青銅鑄成。清水倒入其中，用手慢慢摩擦盆耳，到一定節(jié)奏時盆就會發(fā)出強烈嗡嗡聲，同時還會濺起層層水花。下列描述正確的是（）A．嗡嗡聲是因為水撞擊盆的原因 B．摩擦的節(jié)奏越快，越能濺起水花C．摩擦的節(jié)奏越慢，越能濺起水花 D．能濺起水花的摩擦節(jié)奏與盆有關13．如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4Hz。現勻速轉動把手，給彈簧振子以周期性的驅動力，測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1Hz，則把手轉動的頻率為（）

A.1Hz B.3Hz C.4Hz D.5Hz14．如圖所示，裝置中彈簧振子的固有周期為0.2s。勻速轉動把手，使彈簧振子受到周期性的外力，下列說法正確的是（）A．把手轉速為2r/s時，振子振動的頻率為5HzB．把手轉速為5r/s時，可使振子振動的振幅最大C．當把手轉速從5r/s開始逐漸減小時，振子振動的振幅逐漸增大D．當把手轉速從5r/s開始逐漸增大時，振子振動的振幅逐漸增大15．一個單擺做受迫振動，其共振曲線（振幅A與驅動力頻率f的關系）如圖所示，重力加速度g約為10m/s2，則（）A.此單擺的固有周期為0.5sB.此單擺的擺長約為2mC.若擺長增大，單擺的固有頻率增大D.若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動

參考答案與試題解析1．【答案】A【解析】A．球發(fā)生擺動時因為觀眾晃動秋千使球做了受迫振動，球的擺動幅度和觀眾晃動秋千頻率與秋千的固有擺動頻率有關，根據可知秋千的固有頻率只與擺長和重力加速度有關，與質量沒有關系，A錯誤；B．發(fā)現對面的球擺也在跟著大幅度擺動，說明發(fā)生共振則周期相同則擺長相同，說明重心高度大致相同，否則球跟隨觀眾擺動不明顯，B正確；C．受迫振動的周期頻率等于驅動力的周期頻率，故擺球的振動周期與對該秋千施加一個周期性的驅動力的周期相同，C正確；D．單擺的重力沿切線方向的分力提供回復力，共振秋千移到太空艙中處于完全失重狀態(tài)，則不能形成單擺，所以無法實現共振現象，故D正確。本題選不正確的，故選A。2．【答案】B【解析】A．地震波到達X市時，地面受到了外力作用，X市地面建筑發(fā)生了受迫振動，A錯誤；B．因為繡湖小區(qū)幾幢高樓里的居民反映“震感明顯”，所以繡湖小區(qū)那幾幢高樓的固有頻率與當時地震波的頻率更加接近，共振現象明顯，B正確；C．只有一個振源，地震波在X市沒有發(fā)生疊加，C錯誤；D．固有頻率是物質的固有屬性，不易改變，D錯誤。故選B。3．【答案】B【解析】在靠近塔桿懸點處加掛一個小錘，是為了減弱輸電線振動的幅度，減緩輸電線因周期性的彎折發(fā)生破壞。故選B。4．【答案】D【解析】當物體發(fā)生共振時，物體振動的振幅最大，甚至可能造成物體解體，將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發(fā)生器之間，操作人員通過調整其發(fā)出的聲波，將酒杯震碎是共振現象，而發(fā)生共振的條件是驅動力的頻率等于物體的固有頻率，而酒杯的故有頻率為500Hz，故操作人員必須將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調到500Hz。故選D。5．【答案】D【解析】D．單擺在空氣中做阻尼振動時，由于克服阻力做功，所以振動能量會逐漸減少，并轉化為其他形式的能，選項D正確；ABC．但是其位移．速度以及動能會交替變化，所以選項ABC錯誤；故選D。6．【答案】B【解析】AB.物體在周期性驅動力作用下做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，與固有頻率無關，可知操作者的實際頻率等于機械的振動頻率，故A錯誤，B正確；C.當驅動力頻率等于物體的固有頻率時，物體的振幅最大，產生共振現象，所以為了保證操作者的安全，振動機械的頻率應盡量遠離人的固有頻率，故C錯誤；D.有關部門作出規(guī)定：拖拉機．風鎬．風鏟．鉚釘機等各類振動機械的工作頻率必須大于20Hz，操作者的固有頻率無法提高，故D錯誤。故選B。7．【答案】C【解析】正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率比洗衣機的固有頻率大，洗衣機切斷電源后，波輪的轉動逐漸慢下來，在某一小段時間內洗衣機發(fā)生了強烈的振動，說明此時波輪的頻率與洗衣機的固有頻率相同，發(fā)生了共振。此后波輪轉速減慢，則f驅＜f固，所以共振現象消失，洗衣機的振動隨之減弱。故選C。8．【答案】C【解析】A．做簡諧運動的質點的回復力為零的位置是簡諧運動的平衡位置，不一定是合外力等于0．如單擺的最低點，回復力等于0，合外力提供向心力。故A錯誤；B．物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同，故B錯誤；C．做簡諧運動的質點先后通過同一點時，相對平衡位置的位移相同，根據F=-kx可知回復力相同；那么，根據牛頓第二定律可得加速度相同，動能也是相同的，故C正確；D．做受迫振動時，其振動頻率與驅動頻率有關，與固有頻率無關，故D錯誤。故選C。9．【答案】A【解析】AD．A擺擺動，其余各擺也擺動起來，它們均做受迫振動，則它們的振動頻率均等于A擺的擺動頻率，振動周期都等于A擺的振動周期，A正確D錯誤；BC．而由于A．E擺長相同，所以這兩個擺的固有頻率相同，則E擺出現共振現象，振幅最大，BC錯誤。故選A。10．【答案】B【解析】A．根據單擺的周期公式可知，各擺的固有周期與擺長有關，所以A與E的固有周期相同，其他的不同，A錯誤；B．由于受迫振動的周期與驅動力的周期相同，所以各擺振動的周期均與A擺相同，B正確；C．根據受迫振動的特點，當單擺做受迫振動時，驅動力的周期與固有周期相等時發(fā)生共振，其中E發(fā)生共振，振幅最大，C錯誤；D．根據單擺的周期公式可知，擺長越長，周期越小，所以C擺的周期最小，D錯誤。故選B。11．【答案】C【解析】A．根據可得即在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比，選項A正確，不符合題意；B.彈簧振子做簡諧振動時，振動系統的勢能與動能之和保持不變，選項B正確，不符合題意；C.根據可知，在同一地點，當擺長不變時，單擺做簡諧振動的周期不變，與擺球質量無關，選項C錯誤，符合題意；D.系統做穩(wěn)定的受迫振動時，系統振動的頻率等于周期性驅動力的頻率，選項D正確，不符合題意。故選C。12．【答案】D【解析】用雙手摩擦盆耳，起初頻率非常低，逐漸提高摩擦頻率，當摩擦頻率等于水的固有頻率時，會發(fā)生共振現象，則嗡嗡聲是因為共振現象，此時賤起的水花振幅最大，即能濺起水花的摩擦節(jié)奏與盆有關故選D。13．【答案】A【解析】【分析】【詳解】彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1Hz，即受迫振動的頻率為1Hz，則驅動力的頻率為1Hz．故選A。14．【答案】B【解析】A．把手轉速為2r/s時，因為轉動頻率為2Hz，則振子振動的頻率為2Hz，選項A錯誤；B．把手轉速為5r/s時，因為轉動周期為0.2s，等于振子的固有周期，則振子產生