11.5 外力作用下振动-2020-2021学年高二物理针对训练（人教版选修3-4）

《11.5 外力作用下的振动》针对训练 1．一单摆做阻尼振动，则在振动过程中 A．振幅越来越小，周期也越来越小 B．振幅越来越小，周期不变 C．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变 D．振动过程中，机械能不守恒，频率减小 【答案】B 【解析】因单摆做阻尼振动，根据阻尼振动的定义可知，其振幅越来越小。而单摆振动过程中的周期是其固有周期，是由本身条件决定的，是不变的，故A项错误，B项正确。又因单摆做阻尼振动过程中，振幅逐渐减小，振动的能量也在减少，即机械能在减少，频率不变，所以C、D项错。 2．如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是 A．甲的振幅较大，且振动频率为8 Hz B．甲的振幅较大，且振动频率为9 Hz C．乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz D．乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz 【答案】B 【解析】物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率；物体的固有频率越接近驱动力的频率，物体振动的振幅就越大，所以B正确。 3．如图所示，在一根张紧的水平绳子上挂着四个摆，其中a、c摆长相等。让a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b、c、d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．b摆的振动振幅最大 D．d摆的振动周期最小 【答案】A 【解析】a摆的振动，作为一种驱动力迫使其他三个摆做受迫振动，受迫振动的周期（或频率）等于驱动力的周期（或频率），而和自身的固有周期（固有频率）无关，A正确，D错误。三个摆做受迫振动的振幅与驱动力的频率跟自身的固有频率之差有关，这个差越小，物体做受迫振动的振幅越大。在a、b、c、d四个摆中，a的摆长跟c的摆长相等，因此，c摆做受迫振动的振幅最大。B、C错误。 4．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器的探头上，测力探头与计算机连接，用此方法测得的单摆摆动过程中摆线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，g取10m/s2。某同学由此图象提供的信息做出了下列判断，其中正确的是 A．摆球的周期T＝0.5s B．单摆的摆长l＝1m C．t＝0.5s时摆球正经过最低点 D．摆球运动过程中周期越来越小 【答案】C 【解析】由题图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为1s，所以单摆的振动周期为2s，选项A错误；根据单摆的周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))可得摆长l＝1m，选项B正确；t＝0.5s时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，选项C正确；摆线拉力的极大值发生变化，说明摆球在最低点时的速度发生了变化，所以摆球做阻尼振动，振幅越来越小，由于周期与振幅无关，所以单摆的周期不变，选项D错误。 5．下列说法正确的是 A．实际的自由振动必然是阻尼振动 B．做阻尼振动的振子的振幅和频率都在减小 C．有阻力的振动叫做受迫振动 D．物体在周期性外力作用下的振动叫做受迫振动 E．受迫振动稳定后频率与自身物理条件有关 F．驱动力频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大 【答案】ADF 【解析】做阻尼振动的振子频率保持不变，B错；有阻力的振动叫做阻尼振动，C错；受迫振动稳定后的频率由驱动力频率决定，E错。 6．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫喊，主要原因是 A．减轻对桥的压力，避免产生回声 B．减少对桥、雪山的冲击力 C．避免使桥发生共振和使雪山发生共振 D．使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少 【答案】C 【解析】部队过桥时如齐步走，给桥梁施加周期性外力，容易使桥的振动幅度增加，即发生共振，造成桥梁倒塌；登山运动员登高山时高声叫喊，声波容易引发雪山共振而发生雪崩，故应选C。 7．如图两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是 A．甲的振幅较大，且振动频率为8 Hz B．甲的振幅较大，且振动频率为9 Hz C．乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz D．乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz 【答案】B 【解析】当驱动力的频率与固有频率接近时，振幅增大，且受迫振动的频率等于驱动力频率，B对。 8．一洗衣机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，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大 B．正常工作时，