1、课后素养落实(七)生活中的振动(建议用时:40分钟)题组一阻尼振动与受迫振动1单摆在振动过程中,摆动幅度越来越小,这是因为()A能量正在逐渐消灭B动能正在转化为势能C机械能守恒D总能量守恒,减少的机械能转化为内能D能量不能被消灭,只能发生转化或转移,故A错误;单摆在运动中由于受到空气阻力,要克服空气阻力做功,机械能逐渐减小,转化为内能,由能量守恒定律可知,总能量是守恒的,故B、C错误,D正确2(多选)弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小,这是由于()A振子开始振动时振幅太小B在振动过程中要不断克服外界阻力做功,消耗能量C动能和势能相互转化D振子的机械能逐渐转化为内能BD由于阻力作用,振子的机械能减
2、小,振幅减小3(多选)下列说法正确的是()A实际的自由振动必然是阻尼振动B在外力作用下的振动是受迫振动C阻尼振动的振幅越来越小D受迫振动稳定后频率与自身物理条件无关ACD实际的自由振动,必须不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅会逐渐减小,必然是阻尼振动,故A、C对;只有在周期性外力(驱动力)的作用下,物体所做的振动才是受迫振动,B错;受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定,与自身物理条件无关,D对题组二共振现象4(多选)如图所示,一根水平张紧的绳子上系着五个单摆,摆长从左至右依次为、l、l、2l,若让D摆先摆动起来,周期为T,稳定时A、B、C、E各摆的情况是()AB摆振动的振幅最大BE摆振动的
3、振幅最大CC摆振动的周期为TDA摆振动的周期大于TAC这是一个受迫振动的问题,由D摆提供驱动力,使A、B、C、E摆做受迫振动,其振动的频率和周期等于D摆的振动频率和周期,故C选项正确;因为B摆的摆长与D摆的摆长相等,所以B摆的固有周期等于驱动力的周期,满足发生共振的条件,B摆发生共振,振幅最大,故A选项正确5如图所示,在一根张紧的水平绳上挂有5个单摆,其中b摆球质量最大,其余4个摆球质量相等,摆长关系为LcLbLdLaLe,现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度后释放,经过一段时间后,其余各摆均振动起来并达到稳定,下列叙述正确的是()A4个单摆的周期TcTdTaTeB4个单摆的频率fafcfdfe
4、C4个单摆的振幅AaAcAdAeD4个单摆中c摆的振幅最大Bb摆垂直纸面向里拉开一微小角度后释放,使得其他4个单摆都做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,所以4个单摆频率相同,周期也一样,所以A错误,B正确;当驱动力的频率接近物体的固有频率时,振幅最大,即达到共振根据T2知,d摆长与b摆长相等,则驱动力的周期等于d摆的固有周期,发生共振,所以d摆振幅最大,C、D错误6为了交通安全,常在公路上设置如图所示的减速带,减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的一排等间距设置的减速带,可有效降低车速,称为洗衣板效应如果某路面上的减速带的间距为1.5 m,一辆固有频率为2 Hz的汽车匀速驶过这排减速
5、带,下列说法正确的是()A当汽车以5 m/s的速度行驶时,其振动频率为2 HzB当汽车以3 m/s的速度行驶时最不颠簸C当汽车以3 m/s的速度行驶时颠簸得最厉害D汽车速度越大,颠簸得就越厉害C当汽车以5 m/s的速度行驶时,驱动力的周期为T s0.3 s,所以频率f Hz,故A错;当汽车以3 m/s的速度行驶时,汽车的频率为f Hz2 Hz,此时和固有频率相同,所以振动最厉害,故C对,B错;当固有频率等于驱动力的频率时,发生共振,振动的振幅最大,则越颠簸,和速度无关,故D错故选C7如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40
6、Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅最大,则电动机转速可能为多少?a、b、c、d此时振动频率分别为多少?解析钢片b振幅最大,说明可能发生了共振现象,根据共振的条件知,f驱f固60 Hz,电动机的转速为60 r/s,钢片a、c、d做的是受迫振动,其频率f迫f驱60 Hz答案60 r/s均为60 Hz题组三共振曲线8(多选)一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后发现先是振动越来越剧烈、然后振动逐渐减弱,这一过程中洗衣机振幅随波轮转速(国际单位制中,转速与波轮对洗衣机施加的力的频率数值上相等)变化的关系图线如图所示,对这一现象下列说法正确的是()A
7、正常工作时,洗衣机波轮的转速数值上大于洗衣机的固有频率B正常工作时,洗衣机波轮的转速数值上小于洗衣机的固有频率C当洗衣机振动最剧烈时,洗衣机的固有频率最大D当洗衣机振动最剧烈时,波轮转速数值上恰等于洗衣机的固有频率AD当波轮振动频率等于洗衣机固有频率时,发生共振,振幅最大,所以根据图像可知,正常工作时,洗衣机波轮的转速数值上大于洗衣机的固有频率,故A正确,B错误;固有频率是自身属性,不随外界变化,故C错误;当波轮振动频率等于洗衣机固有频率时,发生共振,振动最剧烈,故D正确故选A、D9(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()甲乙Aa点Bb点Cc点D一定不是c点AD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图乙中的b点和c点,可能是a点,故A、D正确