1、A级合格达标1.下列振动中属于受迫振动的是()A.用重锤敲击一下悬吊着的钟后,钟的摆动B.打点计时器接通电源后,振针的振动C.小孩睡在自由摆动的吊床上,小孩随着吊床一起摆动D.弹簧振子在竖直方向上上下振动解析:受迫振动是振动物体在驱动力作用下的运动,故B正确.答案:B2.(多选)日本是地震灾害多的国家,某次强震后,很多房屋坍塌,下列有关地震发生时的说法正确的是()A.所有建筑物振动周期相同B.所有建筑物振幅相同C.建筑物的振动周期由其固有周期决定D.所有建筑物均做受迫振动解析:地震中所有建筑物均做受迫振动,其振动周期与固有周期无关,都等于驱动力的周期,A、D正确.答案:AD3.手机是常用的通信
2、工具,当来电话时,它可以用振动来提示人们.振动原理很简单:是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动.当叶片转动后,电动机就跟着振动起来.其中叶片的形状你认为是下图中的()解析:BCD中图形均为中心对称图形,转动起来不会引起振动.答案:A4.(多选)一洗衣机脱水筒在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是()A.正常工作时,洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率大B.正常工作时,洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率小C.正常工作时,洗衣机脱水筒的运转频率等于洗衣机的固有频率D.当洗衣机振动最剧烈时,洗衣机脱水筒的运转频率恰
3、好等于洗衣机的固有频率解析:切断电源后脱水筒的转速越来越小,即脱水筒的运转频率越来越小,由题意,当洗衣机脱水筒正常工作时,非常稳定,可知,正常工作时频率大于洗衣机的固有频率,A正确;当振动最剧烈时,洗衣机发生了共振,D正确.答案:AD5.在实验室可以做“声波碎杯”的实验.用手指轻弹一只酒杯,可以听到清脆的声音,测得该声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在两个大功率的声波发生器之间,操作人员通过调整其发出的声波,就能使酒杯碎掉(如图所示).下列说法正确的是()A.操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B.操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C.操作人员一定是同时增大了声波发生器发
4、出声波的频率和功率D.操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz解析:驱动力的频率与系统的固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,形成共振.操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz,就能使酒杯碎掉,D正确.答案:D6.(多选)某简谐振子,自由振动时的振动图像如图甲中的曲线所示,而在某驱动力作用下做受迫振动时,稳定后的振动图像如图甲中的曲线所示,那么,此受迫振动对应的状态可能是图乙中的()A.a点 B.b点C.c点 D.一定不是c点解析:振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱T固,所以受迫振动的状态一定不是题图乙中的b点和c点,可能是a点,故选A、D.答案:AD7.如图所示
5、,在一条张紧的绳子上挂几个摆.当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来,此时b摆的振动周期(选填“大于”“等于”或“小于”)d摆的周期.图乙是a摆的振动图像,重力加速度g,则a的摆长为.解析:a摆摆动起来后,通过张紧的绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力,使b、c、d三摆做受迫振动,三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率,由于驱动力频率相同,则三摆的周期相同.据题图乙可知T2t0,再据T2可知,a摆摆长l.答案:等于8.如图是探究单摆共振条件时得到的图像,它表示了振幅跟驱动力频率之间的关系,(取2g)试分析:(1)这个单摆的摆长L是多少?(2)如果摆长变长一
6、些,画出来的图像的高峰将向哪个方向移动?解析:(1)如题图可知,单摆的固有频率f0.3 Hz,又T2,f,解得摆长L m.(2)若摆长变长一些,由T2知其周期变大,又由f知,固有频率变小,题图中最高峰对应的频率即为此频率,故向左移动.答案:(1) m(2)向左B级等级提升9.(多选)蜘蛛虽有8只眼睛,但视力很差,完全靠感觉来捕食和生活,它的腿能敏捷地感觉到落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动.当丝网的振动频率为f200 Hz左右时,丝网振动的振幅最大,最大振幅为0.5 cm.已知该丝网共振时,蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫.则对于落在丝网上的昆虫()A.当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时,蜘蛛能
7、立即捕捉到它B.当其翅膀振动的周期为0.05 s左右时,蜘蛛能立即捕捉到它C.当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时,蜘蛛能立即捕捉到它D.当其翅膀振动的频率为250 Hz时,该丝网的振幅一定小于0.5 cm解析:当昆虫翅膀振动的频率与丝网的振动频率相等时,即翅膀振动的频率ff200 Hz时,发生共振,蜘蛛能立即捕捉到昆虫,故A正确,C错误;根据周期与频率之间的关系得:T s0.005 s,即当昆虫翅膀振动的周期为0.005 s左右时,蜘蛛能立即捕捉到它,故B错误;当昆虫翅膀振动的频率为250 Hz左右时,没有发生共振,故该丝网的振幅小于0.5 cm,故D正确.答案:AD10.(多选)在如图所
8、示装置中,在曲轴AB上竖直悬挂一个弹簧振子.若不转动把手C,让弹簧振子上下振动,测得其周期为1 s;若将把手C以0.5 s的周期匀速转动,振子的振动稳定后,其振幅为2 cm,则()A.把手C转动后,弹簧振子的振动周期为0.5 sB.把手C转动后,弹簧振子的振动周期为1 sC.为使弹簧振子的振幅增大为3 cm,可让把手C转速减小D.为使弹簧振子的振幅减小为1 cm,可让把手C转动周期减小解析:把手匀速转动时,弹簧振子做受迫振动,其振动周期等于驱动力的周期,即为0.5 s,故A正确,B错误;要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小,周期增大,与固有周期接近或相等时,振幅可增大,故C正确;要使弹簧振
9、子的振幅减小,可让把手转速增大,周期减小,故D正确.答案:ACD11.在某校实验室中有个实验仪器如图甲所示,五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上.如图乙所示是E单摆做受迫振动时的共振曲线,它表示振幅与驱动力的频率的关系.(摆角不超过5,重力加速度g取2)问:(1)先让A、B、C、D其中的哪一个摆摆动起来,E单摆的振动最为剧烈.(2)E单摆的摆长的大小.(3)若将E摆从广东移至北京某高中的实验室中,共振曲线的“峰”将怎样移动.解析:(1)由图甲可知,E与A的摆长是相等的,根据共振的条件可知,让A摆摆动起来,E单摆的振动最为剧烈.(2)由图乙可知,当驱动力的频率等于0.5 Hz时,E的振幅最大,所以E
10、摆的固有频率为0.5 Hz,固有周期T2 s;根据单摆的周期公式T2,代入数据得L1 m.(3)若将E摆从广东移至北京某高中的实验室中,因重力加速度变大,故固有周期减小,频率变大,故共振曲线的“峰”将向右移动.答案:(1)A(2)1 m(3)将向右移动12.汽车的重量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上,弹簧的等效劲度系数k1.5105 N/m,汽车开动时,在振幅较小的情况下,其上下自由振动的频率满足f(L为车厢在平衡位置时,弹簧的压缩长度).若人体可以看成一个弹性体,其固有频率约为2 Hz,已知汽车的质量为600 kg,每个人的质量为70 kg,则这辆车乘坐几个人时,人感觉到最难受?(g取9.8 m/s2)解析:人体固有频率为2 Hz,当汽车的振动频率与其相等时,人体与之发生共振,人感觉最难受.即ff固,所以L,解得L0.062 1 m.由胡克定律有kL(m车nm人)g,得n5,故这辆车乘坐5个人时,人感觉最难受.答案:5人