课堂小练（11） 受迫振动 共振-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修1（人教版2019）

课堂小练(十一)　受迫振动　共振 　 基本素养练 1.单摆在空气中做阻尼振动,下列说法正确的是 (　　) A.位移逐渐减小 B.速度逐渐减小 C.动能逐渐减小 D.振动的能量逐渐转化为其他形式的能 解析　单摆在空气中做阻尼振动时,由于克服阻力做功,所以振动能量会逐渐减少,并转化为其他形式的能,D项正确;但是其位移、速度以及动能会交替变化,所以A、B、C三项错误。 答案　D 2.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(翅膀)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别增大,在飞机机翼前缘处装置一个配重杆,改变的是机翼的固有频率,D项正确。 答案　D 3.正在运转的洗衣机,当其脱水桶转得很快时,机身的振动并不强烈,切断电源,转动逐渐停下来,到某一时刻t,机器反而会发生强烈地振动,此后脱水桶转速继续变慢,机身的振动也随之减弱,这种现象说明 (　　) A.在时刻t脱水桶的惯性最大 B.在时刻t脱水桶的转动频率最大 C.在时刻t脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等,发生共振 D.纯属偶然现象,并无规律 解析　质量是惯性大小的量度,t时刻桶的质量不变,所以桶的惯性不变,A项错误;转动频率由转速决定,与振动强弱无关,B项错误;到某一时刻t,机器会发生强烈的振动,说明在时刻t脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等,发生了共振现象,C项正确,D项错误。 答案　C 4.(多选)做受迫振动的物体达到稳定状态时 (　　) A.一定做简谐运动 B.一定按驱动力的频率振动 C.一定发生共振 D.是否发生共振取决于驱动力的频率是否等于物体的固有频率 解析　因为物体做受迫振动,运动过程中受到周期性的外力作用,其受力特点不满足F=-kx的关系,所以A项错误;由于物体做受迫振动,达到稳定状态时,其振动的频率等于驱动力的频率,与固有频率无关,B项正确;处于稳定状态下的受迫振动物体是否发生共振,完全取决于驱动力的频率(周期)与固有频率(周期)的关系,当二者相等时即发生共振,C项错误,D项正确。 答案　BD 5.(多选)如图所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　驱动力频率为f2时弹簧振子的振幅最大,f2也就等于弹簧振子的固有频率,故振子自由振动时,它的频率为固有频率f2,当驱动力频率为f1、f3时,弹簧振子做受迫振动,其频率与振子固有频率无关,A、B、C三项正确。 答案　ABC 6.为了提高松树上松果的采摘率和工作效率,工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置,如图甲、乙所示。则 (　　) 　 甲 乙 A.针对不同树木,落果效果最好的振动频率一定相同 B.随着振动器频率的增加,树干振动的幅度一定增大 C.打击杆对不同粗细树干打击结束后,树干的振动频率相同 D.稳定后,不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同 解析　当振动器的频率等于树木的固有频率时树木将产生共振,此时树干的振幅最大,落果效果最好,而不同的树木的固有频率不一定相同,所以针对不同树木,落果效果最好的振动频率不一定相同,A项错误;当振动频率大于树木的固有频率时,随着振动器频率的增加,树干振动的幅度将减小,B项错误;打击结束后,树干的频率为树干的固有频率,此时粗细不同的树干振动频率不同,C项错误;受迫振动的频率等于周期性外力的频率,树干在振动器的振动下做受迫振动,则稳定后,不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同,D项正确。 答案　D 7.飞力士棒是一种物理康复器材,其整体结构是一根弹性杆两端带有负重(图甲),某型号的飞力士棒固有频率为4.5 Hz,某人用手振动该飞力士棒进行康复训练(图乙),则下列说法正确的是　 (　　) 　 甲 乙 A.使用者用力越大,飞力士棒的振幅越大 B.手振动的频率越大,飞力士棒的振幅越大 C.手振动的频率越大,飞力士棒的振动频率越大 D.当手每分钟振动270次时,飞力士棒振动最弱 解析　人用手振动该飞力士棒,飞力士棒做的是受迫振动,手是驱动力,因此手振动的频率越大,飞力士棒的振动频率越大,C项正确