第5節(jié)生活中的振動課后篇鞏固提升必備知識基礎(chǔ)練1.自由擺動的秋千,擺動的振幅越來越小,下列說法正確的是()C.總能量守恒,機(jī)械能減小解析可以把自由擺動的秋千看作做阻尼振動的模型。振動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化不只是系統(tǒng)內(nèi)部動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,振動系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng),與外界時刻進(jìn)行著能量交換,但總能量守恒。系統(tǒng)由于受到阻力,消耗系統(tǒng)機(jī)械能,從而使振動的機(jī)械能不斷減小。答案C2.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(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動時,兩個彈簧振子的振動情況是()A.甲的振幅較大,且振動頻率為18HzB.甲的振幅較大,且振動頻率為9HzC.乙的振幅較大,且振動頻率為9HzD.乙的振幅較大,且振動頻率為72Hz解析根據(jù)受迫振動發(fā)生共振的條件可知,甲彈簧振子的振幅較大,因為甲彈簧振子的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率,做受迫振動的物體的頻率等于驅(qū)動力的頻率,所以選項B正確。答案B3.(多選)研究單擺受迫振動規(guī)律時得到如圖所示的共振曲線,下列說法正確的是()C.單擺的固有周期為2s解析共振曲線的縱坐標(biāo)表示受迫振動的振幅,橫坐標(biāo)表示驅(qū)動力的頻率,峰值表示驅(qū)動力頻率等于固有頻率時,發(fā)生共振的振幅。根據(jù)圖像可知固有頻率為0.5Hz,故單擺的固有周期為2s。答案CD4.(多選)用兩根完全一樣的彈簧和一根細(xì)線將甲、乙兩滑塊連在光滑的水平面上,線上有張力,甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,如圖所示。當(dāng)線突然斷開后,兩滑塊都開始做簡諧運動,在運動過程中()解析兩根彈簧完全相同,線未剪斷時兩彈簧所受拉力大小相等,伸長量相同,所以剪斷線以后,甲、乙振幅相同,故選項A對,選項B錯;又由于線未剪斷時彈簧的彈性勢能相同,所以甲、乙通過平衡位置時的動能相同,質(zhì)量大的速度小,故選項C錯,選項D對。答案AD5.鋪設(shè)鐵軌時,每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙,勻速運行的列車經(jīng)過軌端接縫處時,車輪就會受到一次沖擊。由于每根鋼軌長度相等,所以這個沖擊力是周期性的,列車受到周期性的沖擊做受迫振動。普通鋼軌長為12.6m,列車固有振動周期為0.315s。下列說法錯誤的是()A.列車的危險速率為40m/sB.列車過橋需要減速,是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象解析對于受迫振動,當(dāng)驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等時將發(fā)生共振現(xiàn)象,所以列車的危險速率v=40m/s,故選項A正確。列車過橋時減速是為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生,故選項B正確。由v=LT知L增大時,T不變,v答案C6.(多選)把一個篩子用四根彈簧支起來,在篩子上安裝一個電動偏心輪,它每轉(zhuǎn)一周,給篩子一個驅(qū)動力,這樣就做成了一個共振篩。篩子做自由振動時,完成10次全振動用時15s。在某電壓下,電動偏心輪的轉(zhuǎn)速是36r/min。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高,增大篩子的質(zhì)量可使篩子的固有周期增大。那么要使篩子的振幅增大,下列做法正確的是()解析在題設(shè)條件下,篩子振動的固有周期T固=1510s=1.5s,電動偏心輪的轉(zhuǎn)動周期(對篩子來說是驅(qū)動力的周期)T驅(qū)=6036s≈1答案AC關(guān)鍵能力提升練7.如圖所示為兩個單擺做受迫振動的共振曲線,則下列說法正確的是()TⅠ∶TⅡ=2∶5B.若兩個受迫振動在地球上同一地點進(jìn)行,則兩個擺長之比為lⅠ∶lⅡ=4∶25Ⅱ若是在地面上完成的,則該擺擺長約為1mD.若兩個受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行,且擺長相等,則圖線Ⅱ是月球上的單擺的共振曲線解析由共振曲線及共振的條件可知,Ⅰ和Ⅱ的固有頻率分別為0.2Hz和0.5Hz,周期之比TⅠ∶TⅡ=5∶2,A項錯誤。由單擺的周期公式T=2πl(wèi)g可知,lⅠ∶lⅡ=TⅠ2∶TⅡ2=25答案C8.(多選)有一根繃緊的水平繩上掛有5個雙線擺,其中b擺擺球質(zhì)量最大,另4個擺球質(zhì)量相等,擺長關(guān)系為Lc>Lb=Ld>La>Le,如圖所示?，F(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開一微小角度,放手后讓其振動,經(jīng)過一段時間,其余各擺均振動起來,則達(dá)到穩(wěn)定時()Tc>Td>Ta>Tefc=fd=fa=feAc=Ad=Aa=AeD.四個擺中,d的振幅最大,且Ae<Aa解析b擺的振動作為一種驅(qū)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(qū)動力的周期(或頻率),而和自身的固有周期(固有頻率)無關(guān),故選項B正確;四個擺做受迫振動的振幅與驅(qū)動力的頻率跟自身的固有頻率之差有關(guān),相差越小,物體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(qū)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比a擺小,故選項D正確。答案BD9.下圖是用來測量各種發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的儀器的原理圖。在一鐵支架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(zhuǎn)動的電動機(jī)接觸,發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大,則發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速最接近。

解析由于四個鋼片