2.6 受迫振动 共振-2020-2021学年高二物理课时同步练（新教材人教版选择性必修第一册）

第二单元 机械振动 第6课 受迫振动 一、基础巩固 1．下列说法与振动有关，其中正确的是（　　） A．周期是1秒的单摆叫秒摆 B．摆钟走得快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 C．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的频率 D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象 【答案】C 【解析】周期是2秒的单摆叫秒摆，故A错误；根据单摆周期公式 知摆钟走得快了说明周期变小，必须调长摆长，才可能使其走时准确，故B错误；挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，结果水桶中的水溢出。为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频。故C正确； 小船受到海浪的冲击上下振动，是受迫振动。故D错误。 故选C。 2．关于简谐运动和受迫振动，下列说法不正确的是（　　） A．简谐运动的平衡位置加速度为零 B．简谐运动的平衡位置回复力为零的位置 C．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大 D．一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个 【答案】A 【解析】物体在平衡位置时，物体处在位移为零的位置，此时受到的回复力为零；但由于物体可能受其他外力；如单摆的摆动过程中，最低点为平衡位置，此时受向心力，有向心加速度，故在平衡位置加速度不一定为零，A错误B正确；当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，产生共振，C正确；根据图像可知个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个，D正确。 让选错误的，故选A。 3．如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让振子上下振动，其振动周期为 ，现使把手以周期 匀速转动（ ），从而使弹簧振子做受迫振动，当运动稳定后，那么（　　） A．弹簧振子振动周期为 B．弹簧振子振动周期为 C．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小 D．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大 【答案】C 【解析】．现使把手以周期T2匀速转动，弹簧振子做受迫振动，所以弹簧振子振动周期为T2；故AB错误；振子发生共振，振幅最大，由于T2＜T1，当把转速减小时，驱动力的频率与固有频率相差越小，所以共振越明显，振幅越大。当把转速增大时，驱动力的频率与固有频率相差越大，所以共振越不明显，振幅越小，故C正确，D错误。故选C。 4．如图所示，在一根张紧的水平绳子上挂着四个摆，其中 、 摆长相等，让 摆在垂直于水平绳的方向振动起来，通过张紧的绳子给另外三个摆施加驱动力，使它们各自做受迫振动。可以观察到 、 、 三个摆的运动情况是（ ） A．三个摆的振动周期相同 B．三个摆的振动振幅相同 C． 摆的振动振幅最大 D． 摆的振动周期最小 【答案】A 【解析】由a摆摆动从而带动其它 个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟a摆相同，故A正确，D错误；受迫振动时，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，因为 摆的固有频率与a摆的相同，故c摆发生共振，振幅最大，故BC错误。故选A。 5．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等。先让A摆振动，其它各摆随后也跟着振动起来，则关于其它各摆的振动（　　） A．周期跟A摆相同 B．振幅大小相同 C．振幅大小不同，E摆振幅最小 D．周期大小不同，D摆周期最大 【答案】A 【解析】A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，振动周期都等于A摆的振动周期，A正确D错误；而由于A、E摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则E摆出现共振现象，振幅最大，BC错误。故选A。 6．如图所示是物体受迫振动的共振曲线，该共振曲线表示了物体（　　） A．在不同时刻的振幅 B．在不同时刻的位移 C．在不同频率的驱动力下的振幅 D．在不同频率的驱动力下的位移 【答案】C 【解析】当物体受到的驱动力频率与物体的固有频率相等，振动物体产生共振现象。由共振曲线可知：横坐标表示驱动力的频率，纵坐标表示物体在不同频率的驱动力作用下的振幅。故C正确。故选C。 7．如图曲轴上悬挂一弹簧振子，摇动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速240转/分，当振子振动稳定时，它的振动周期为( ) A．0.5s B．0.25s C．2s D．4s 【答案】B 【解析】受迫振动的频率等于驱动力频率，驱动力频率根据题意可得为0.25s，综上分析A正确。故选A。 8．下列说法正确的是（　　） A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 B．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆 C．挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的