高中物理人教版4第十一章機(jī)械振動(dòng)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)5

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(五)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．單擺在振動(dòng)過(guò)程中，擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，這是因?yàn)?)A．單擺做的是阻尼振動(dòng)B．能量正在逐漸消滅C．動(dòng)能正在轉(zhuǎn)化為勢(shì)能D．機(jī)械能不守恒E．總能量守恒，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【解析】能量不能被消滅，只能發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，故B錯(cuò)誤；單擺在運(yùn)動(dòng)中由于受到空氣阻力，要克服空氣阻力做功，機(jī)械能逐漸減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒定律可知，總能量是守恒的，故C錯(cuò)誤，A、D、E正確．【答案】ADE2．下列振動(dòng)，不屬于受迫振動(dòng)的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570030】A．用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后，鐘的振動(dòng)B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源后，振針的振動(dòng)C．小孩睡在自由擺動(dòng)的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動(dòng)D．彈簧振子在豎直方向上沿上下方向振動(dòng)E．共振篩的振動(dòng)【解析】受迫振動(dòng)是指在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)，故A、C、D都是自由振動(dòng)，B、E是受迫振動(dòng)．【答案】ACD3．一臺(tái)洗衣機(jī)的脫水桶正常工作時(shí)非常平衡，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來(lái)越劇烈，然后振動(dòng)逐漸減弱，下列說(shuō)法中正確的是()A．洗衣機(jī)做的是受迫振動(dòng)B．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大C．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小D．正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率E．當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí)，脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率【解析】切斷電源后，脫水桶的轉(zhuǎn)速越來(lái)越小，即脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率越來(lái)越小，由題意可知，當(dāng)洗衣機(jī)脫水桶正常工作時(shí)，非常穩(wěn)定，即正常工作時(shí)的頻率大于洗衣機(jī)的固有頻率，A、B選項(xiàng)正確．當(dāng)振動(dòng)最劇烈時(shí)，洗衣機(jī)發(fā)生了共振，即脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率，E選項(xiàng)正確．【答案】ABE4.如圖11-5-8所示，把兩個(gè)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(dòng)力作用做受迫振動(dòng)時(shí)，則兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()圖11-5-8A．甲的振幅較大B．甲的振動(dòng)頻率為9HzC．乙的振幅較大D．乙的振動(dòng)頻率為9HzE．甲、乙兩振子的振幅、頻率均相等【解析】根據(jù)受迫振動(dòng)發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大，又因?yàn)樽鍪芷日駝?dòng)的物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以選項(xiàng)A、B、D正確．【答案】ABD5.研究單擺受迫振動(dòng)規(guī)律時(shí)得到如圖11-5-9所示的圖象，則下列說(shuō)法正確的是()圖11-5-9A．其縱坐標(biāo)為位移B．其縱坐標(biāo)為振幅C．單擺的固有周期為2sD．圖象的峰值表示共振時(shí)的振幅E．單擺的擺長(zhǎng)為2m【解析】縱坐標(biāo)是振幅，不是位移，A說(shuō)法錯(cuò)誤，B說(shuō)法正確；當(dāng)f驅(qū)＝f固時(shí)發(fā)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和D的說(shuō)法均正確．【答案】BCD6．某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f1，該振動(dòng)系統(tǒng)在頻率為f2的驅(qū)動(dòng)力的作用下做受近振動(dòng)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為________.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570031】【解析】做受近振動(dòng)的系統(tǒng)，其振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率f2.【答案】f27．下列現(xiàn)象中，利用共振現(xiàn)象的是________，防止共振產(chǎn)生危害的是________．A．秋千越蕩越高B．火車過(guò)橋時(shí)要慢開C．喇叭常放在音箱內(nèi)D．建廠房時(shí)要考慮廠房的固有頻率與機(jī)器的固有頻率的差別【解析】當(dāng)物體發(fā)生共振時(shí)，驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率，此時(shí)振動(dòng)物體的振幅最大，能量最大，因此應(yīng)用共振的是A、C，防止共振的B、D.【答案】ACBD8.如圖11-5-10所示是用來(lái)測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)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(gè)鋼片a、b、c、d.將M端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可能為多少？a、b、c、d此時(shí)振動(dòng)頻率分別為多少？圖11-5-10【解析】鋼片b振幅最大，說(shuō)明可能發(fā)生了共振現(xiàn)象，根據(jù)共振的條件知，f驅(qū)＝f固＝60Hz，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為60r/s，鋼片a、c、d做的是受迫振動(dòng)，其頻率f迫＝f驅(qū)＝60Hz.【答案】60r/s均為60Hz[能力提升]9．如圖11-5-11所示是一個(gè)單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，表示振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系，下列說(shuō)法不正確的是()圖11-5-11A．?dāng)[長(zhǎng)約為10cmB．?dāng)[長(zhǎng)約為1mC．若增大擺長(zhǎng)，共振曲線的“峰”將向右移動(dòng)D．若增大擺長(zhǎng)，共振曲線的“峰”將向左移動(dòng)E．若減小擺長(zhǎng)，共振曲線的“峰”將向左移動(dòng)【解析】當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f等于單擺的固有頻率f固時(shí)，發(fā)生共振，由圖可知f固＝Hz，則有2πeq\r(\f(l,g))＝eq\f(1,f固)＝2s，擺長(zhǎng)l＝1m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若增大擺長(zhǎng)，固有頻率f固減小，共振曲線的“峰”將向左移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．同理知E錯(cuò)誤．【答案】ACE10.有一根張緊的水平繩上掛有5個(gè)雙線擺，其中b擺擺球質(zhì)量最大，另4個(gè)擺球質(zhì)量相等，擺長(zhǎng)關(guān)系為L(zhǎng)c＞Lb＝Ld＞La＞Le，如圖11-5-12所示，現(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開一微小角度，放手后讓其振動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，其余各擺均振動(dòng)起來(lái)，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570032】圖11-5-12A．周期關(guān)系為Tc＝Td＝Ta＝TeB．頻率關(guān)系為fc＝fd＝fa＝feC．振幅關(guān)系為Ac＝Ad＝Aa＝AeD．四個(gè)擺中，d的振幅最大，且Ae＜AaE．四個(gè)擺中c擺的振幅最大【解析】b擺的振動(dòng)，作為一種驅(qū)動(dòng)力迫使其他四個(gè)擺做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的周期(或頻率)等于驅(qū)動(dòng)力的周期(或頻率)，而和自身的固有周期(固有頻率)無(wú)關(guān)，A、B正確．四個(gè)擺做受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率跟自身的固有頻率之差有關(guān)，這個(gè)差越小，做受迫振動(dòng)的振幅越大．在a，c，d，e四個(gè)擺中，d的擺長(zhǎng)跟b的擺長(zhǎng)相等．因此d的固有頻率和驅(qū)動(dòng)力的頻率相等，d擺做受迫振動(dòng)的振幅最大．同理e擺做受迫振動(dòng)的振幅最小，D正確．【答案】ABD11．某簡(jiǎn)諧振子，自由振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象如圖11-5-13甲中的曲線Ⅰ所示，而在某驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定后的振動(dòng)圖象如圖甲中的曲線Ⅱ所示，那么，關(guān)于此受迫振動(dòng)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)下列說(shuō)法正確的是()甲乙圖11-5-13A．可能是圖乙中的a點(diǎn)B．可能是圖乙中的b點(diǎn)C．可能是圖乙中的c點(diǎn)D．一定不是圖乙中的c點(diǎn)E．一定不是圖乙中的b點(diǎn)【解析】振子的固有周期與驅(qū)動(dòng)力周期的關(guān)系是T驅(qū)＝eq\f(3,2)T固，所以受迫振動(dòng)的狀態(tài)一定不是圖乙中的b點(diǎn)和c點(diǎn)，可能是a點(diǎn)，故A、D、E正確．【答案】ADE12．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(shù)k＝×105N/m.汽車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，在振幅較小的情況下，其上下自由振動(dòng)的頻率滿足f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))(l為彈簧的壓縮長(zhǎng)度)．若人體可以看成一個(gè)彈性體，其固有頻率約為2Hz，已知汽車的質(zhì)量為600kg，每個(gè)人的質(zhì)量為70kg，則這輛車乘坐幾個(gè)人時(shí)，人感到最難受？【解析】人體的固有頻率f固＝2Hz，當(dāng)汽車的振動(dòng)頻率與其相等時(shí)，人