第二章 第五节 受迫振动 共振（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案（粤教版）

基础达标练 1.下列说法中不正确的是(　　) 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．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关 解析：实际的自由振动由于阻力的作用，振幅会越来越小，所以一定为阻尼振动，故A项正确；物体在周期性驱动力的作用下的振动是受迫振动，故物体在外力作用下的振动不一定是受迫振动，故B项不正确；阻尼振动的振幅会越来越小，故C项正确；受迫振动稳定后的频率取决于驱动力的频率，与自身物理条件无关，故D项正确。 答案：B 2．(多选)若空气阻力不可忽略，单摆在偏角很小的摆动中，总是减小的物理量为(　　) A．振幅　　　　　　　　 B．位移 C．周期 D．机械能 解析：有空气阻力时，振动为阻尼振动，振幅不断减小，机械能也不断减小。位移做周期性变化，不是一直减小。根据单摆周期公式T＝2π及L、g不变，可知T不变。故选A、D。 答案：AD 3．下列振动，属于受迫振动的是(　　) A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动 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沿上下方向振动 解析：受迫振动是指在周期性驱动力作用下的振动，只有B是受迫振动。 答案：B 4．(多选)如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像，曲线上A、B两点的连线与横轴平行。下列说法正确的是(　　) A．振子在A时刻的动能等于B时刻的动能 B．振子在A时刻的势能等于B时刻的势能 C．振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能 D．振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能 解析：由于弹簧振子做阻尼振动，所以A时刻的机械能大于B时刻的机械能，选项C错误，选项D正确；由于弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关，所以选项B正确；振子在A时刻的动能大于B时刻的动能，选项A错误。 答案：BD 5.(多选)如图表示一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系。由图可知(　　) A．驱动力频率为f2时，振子处于共振状态 B．驱动力频率为f3时，振子的振动频率为f3 C．假如让振子自由振动，它的频率为f2 D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2、f3 解析：由题图可知当驱动力的频率为f2时，振子的振幅最大，即振子发生共振现象，故A正确；由共振条件知振子的固有频率为f2，故C正确，D错误；振子做受迫振动时，振动频率由驱动力的频率决定，故B正确。 答案：ABC 6．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题。在飞机机翼前缘处装置配重杆的目的主要是(　　) A．加大飞机的惯性　　 B．使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率 解析：飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象，想要解决这一问题，需要使系统的固有频率与驱动力的频率差距增大，在飞机机翼前缘处装置配重杆，改变的是机翼的固有频率，故选项D正确。 答案：D 7．(多选)如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可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2 Hz。现匀速转动摇把，转速为240 r/min，则(　　) A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 s B．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 Hz C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大 解析：摇把匀速转动的频率f＝n＝＝0.25 s，当振子稳定振动时，它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等，A错误，B正确；当转速减小时，其频率将更接近振子的固有频率2 Hz，弹簧振子的振幅将增大，C错误，D正确。 Hz＝4 Hz，周期T＝ 答案：BD 8．如图所示是一个单摆的共振曲线。 (1)若单摆所处的环境重力加速度g取9.8 m/s2，试求此摆的摆长。 (2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰”将怎样移动？ 解析：(1)由图像可知，单摆的固有频率f＝0.3 Hz，由频率公式f＝ m≈2.8 m。 ＝，得L＝ (2)由f＝知，单摆移到高山上，重力加速度g减少，其固有频率减小，故共振曲线的“峰”向左移。 答案：(1)2.8 m　(2)“峰”将向左移 能力提升练 9．(多选)某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ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Ⅱ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图乙中的c点，可能是a点，故A、D正确。 答案：AD 10