“四翼”检测评价(10) 受迫振动 共振（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

“四翼”检测评价（十） 受迫振动 共振 A组—重基础·体现综合 1．(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：选AD　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，l、g不变，则T不变，故A、D正确。 2.如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是 4 Hz。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为(　 ) A．1 Hz B．3 Hz C．4 Hz D．5 Hz 解析：选A　转动把手后，弹簧振子开始做受迫振动，受迫振动是按照外界驱动力的频率振动的，既然振子稳定后的振动频率为1 Hz，则把手转动的频率即为1 Hz。 3.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地探索，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。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是(　 ) 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：选D　当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，发生共振，振幅最大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率，D正确。 4.(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：选ABC　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，D错误；当驱动力频率为f1、f3时，弹簧振子只做受迫振动，其频率与振子固有频率无关。A、B、C正确。 5．两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为4f，当它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动时(　 ) A．甲的振幅比乙大，振动频率为f B．乙的振幅比甲大，振动频率为3f C．甲的振幅比乙大，振动频率为3f D．乙的振幅比甲大，振动频率为4f 解析：选B　受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大，故甲、乙两个振子都做受迫振动，频率为3f，乙的固有频率与驱动频率相差较小，所以乙的振幅较大，所以A、C、D错误，B正确。 6．如图所示是一单摆做阻尼振动的x-t图像，则此单摆的摆球在图中P与N时刻的(　 ) A．速率vP>vN B．重力势能EpP>EpN C．机械能EP<EN D．受到的拉力FP＝FN 解析：选A　摆球在P时刻的振幅大于N时刻的振幅，所以机械能EP>EN，由于两个时刻的位移大小相等，所以高度相等，则重力势能相等，即EpP＝EpN，则动能EkP>EkN，所以速率vP>vN，将摆球所受重力沿绳子方向和垂直绳子方向进行分解，绳子拉力和沿绳子方向的分力这两个力的合力提供向心力，摆球速度越大，需要的向心力越大，绳子的拉力就越大，即FP>FN。故选A。 7.如图所示，某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次，将50 g的砝码换成500 g砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次，你估计鸟的质量可能为(　 ) A．50 g B．200 g C．500 g D．550 g 解析：选B　振动系统的频率是由振动系统的自身来决定的。鸟与树枝组成的系统频率f1＝ Hz＝0.6 Hz，50 g砝码与树枝组成的系统频率f2＝ Hz＝1.2 Hz,500 g砝码与树枝组成的系统频率为f3＝ Hz＝0.4 Hz，而f3<f1<f2 ，故鸟的质量应在50 g与500 g之间，故B正确。 8．(2023·烟台高二检测)飞力士棒是物理治疗师发明的一种物理康复器材，也是一种能有效加强躯干肌肉功能的训练器材。标准型飞力士棒中间的握柄和两端负重头用一根PVC软杆连接，棒的固有频率为4.5 Hz，如图所示，可以使用双手对飞力士棒进行驱动，则下列关于飞力士棒的认识正确的是(　 ) A．使用者用力越大飞力士棒振动越快 B．随着手振动的频率变大，飞力士棒振动的幅度一定变大 C．双手驱动使该飞力士棒每分钟发生270次全振动，会产生共振 D．若只将PVC杆缩短，飞力士棒的固有频率不变 解析：选C　使用者用力大小影响的是振幅，与振动快慢没有关系，A错误；飞力士棒做受迫振动，驱动力的频率与飞力士棒的固有频率相差越小，飞力士棒的振幅越大，所以随着手振动的