内容正文:
第5课时 外力作用下的振动
第十一章 机械振动
多选题
1.下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的物体,当速率减小时,回复力一定增大,且速度与回复力方向一定相反
B.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与单摆的摆长成正比,与振幅和摆球质量无关
C.做阻尼振动的系统,其振动的位移一定越来越小
D.要防止共振时,应使驱动力的频率远离振动系统的固有频率
E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向
【答案】ABD
【来源】四川省威远中学2019-2020学年高二(下)第三次月考理综物理试题
【解析】A.做简谐运动的物体,当速率减小时,则振子一定是向远离平衡位置方向运动,则位移变大,根据F=-kx可知,回复力一定增大,且速度与回复力方向一定相反,故A正确;
B.根据
可得
可知,在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与单摆的摆长成正比,与振幅和摆球质量无关,故B正确;
C.做阻尼振动的系统,其振动的振幅一定越来越小,选项C错误;
D.当驱动力的频率等于物体的固有频率时会产生共振,则要防止共振时,应使驱动力的频率远离振动系统的固有频率,故D正确;
E.振动质点在同一位置振动方向有两种,所以已知弹簧振子初始时刻的位置和周期,可知任意时刻质点的位置,但是不知道初始时刻振子的振动方向,不能知道振子在任意时刻运动速度的方向,故E错误。
故选ABD。
2.下列关于简谐运动的说法中正确的是( )
A.伽利略首先发现单摆摆动的等时性,惠更斯制作了第一台摆钟
B.平衡位置就是物体不振动所处的位置,物体在平衡位置时回复力为零但合力不一定为零
C.回复力与位移满足 F=-kx 这个方程的机械振动就是简谐运动,其中 k是指弹簧劲度系数
D.做受迫振动时,驱动力的频率越大,受迫振动的振幅越大
【答案】AB
【来源】四川省成都市树德中学2019-2020学年高二(下)5月半期考试物理试题
【解析】A.伽利略首先发现单摆摆动的等时性,惠更斯制作了第一台摆钟,A正确;
B.平衡位置就是物体不振动所处的位置,物体在平衡位置时回复力为零但合力不一定为零,比如单摆到达平衡位置时,合力指向圆心,做为圆周运动的向心力,B正确;
C.回复力与位移满足 F=-kx 这个方程的机械振动就是简谐运动,其中 k是一个比例系数,不一定是指弹簧劲度系数,C错误;
D.做受迫振动时,驱动力的频率越接近固有频率,振幅越大,当驱动力的频率等于固有频率时,振幅最大,D错误。
故选AB。
3.单摆M、N、O、P自由振动时,振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示。现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上,并保持各自的摆长不变,使其中一个单摆振动,经过足够长的时间,其它三个都可能振动起来,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.若使M振动起来,P不会振动
B.若使N振动起来,稳定时N振动的周期仍小于O
C.若使P振动起来,稳定时M比N的振幅大
D.若使O振动起来,稳定时M的振动周期等于3 s
【答案】CD
【来源】练习7 受迫振动和共振-《2020-2021学年【补习教材�寒假作业】高二物理(人教版2019)》
【解析】A.若使M振动起来,其它小球也会做受迫振动,故A错误;
B.受迫振动的周期等于驱动力的周期,故B错误;
C.若P振动起来,由于M的固有周期与驱动力的周期相同,M发生共振,稳定时M比N的振幅大,故C正确;
D.O的周期为3 s,使O振动起来,M做受迫振动,则周期为3 s,故D正确。
故选CD。
4.如图所示,一根绷紧的水平绳上挂五个摆,摆球质量均相同,其中A、E摆长均为l,先让A摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则稳定后( )
A.其他各摆振动周期跟A摆相同
B.其他各摆振动的振幅大小相等
C.其他各摆振动的振幅大小不同,E摆的振幅最大
D.B、C、D三摆振动的振幅大小不同,B摆的振幅最小
【答案】ACD
【来源】山东省泰安市宁阳一中2020-2021学年高二(上)10月学习质量检测物理试题
【解析】A.A摆振动后迫使水平绳摆动,水平绳又迫使B、C、D、E四摆做受迫振动,由于物体做受迫振动的周期总是等于驱动力的周期,因此,B、C、D、E四摆的周期跟A摆相同,故A正确;
BCD.驱动力的频率等于A摆的固有频率
其余四摆的固有频率与驱动力的频率关系是
可见只有E摆的固有频率与驱动力的频率相等,它发生共振现象,其振幅最大;B、C、D三个摆均不发生共振,振幅各异;C摆的固有频率与驱动力的频率相差比D摆的固有频率与驱动力的频率相差小,C的振幅比D大;而D摆的固有频率与驱动力的频率相差比B摆的固有频率与驱动力的频率相差小,D的振幅比B大,故B错误,CD正确。
故选ACD。
5.将测力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力,将单摆挂在测力传感