课时作业(10) 阻尼振动 受迫振动(Word练习)-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

课时作业(10)　阻尼振动　受迫振动 1．(多选)下列说法正确的是(　　) 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特征无关 ACD　[实际的自由振动由于阻力的作用，振幅会越来越小，故一定为阻尼振动，A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，B错误；阻尼振动的振幅越来越小，C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，D正确．] 2．下列各种振动中，不是受迫振动的是(　　) A．被敲击后的锣面的振动 B．缝纫机针的振动 C．人挑担子时，担子上下振动 D．蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动 A　[受迫振动是物体在周期性驱动力作用下的运动，而锣面在被敲击后并没有受到周期性驱动力作用，A不是受迫振动；B、C、D都在做受迫振动．] 3．(多选)有甲、乙、丙三个质量相同的单摆，它们的固有频率分别为5f、4f、6f.若它们都在频率为4f的同一驱动力作用下做受迫振动，比较这三个单摆，则(　　) A．乙的振幅最大，丙的其次，甲的最小 B．乙的振幅最大，甲的其次，丙的最小 C．它们的振动频率都为4f D．乙的振动频率为4f，甲的振动频率为5f，丙的振动频率为6f BC　[驱动力的频率为4f，与乙摆的固有频率相同，因此乙发生共振，所以乙的振幅最大；丙的固有频率为6f，甲的固有频率为5f，因为甲的固有频率更接近驱动力的频率，所以甲的振幅大于丙的振幅，但比乙的小，故A错误，B正确；由于三个单摆均做受迫振动，因此其频率均为4f，故C正确，D错误．] 4．在飞机的发展史中有一个时期，飞机升空后不久，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一个配重杆的方法解决了这一问题．在飞机机翼前缘处装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 D　[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远离驱动力的频率，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，故选项D正确．] 5．脱水机把衣服脱完水后切断电源，电动机还要转一会儿才能停下来，在这一过程中，发现脱水机在某一时刻振动得很剧烈，然后又振动慢慢变小直至停止运转，其间振动很剧烈的原因是(　　) A．脱水机没有放平稳 B．电动机在这一时刻转得更快了 C．电动机在这一时刻的转动频率跟脱水机的固有频率相近或相等 D．脱水机出现了故障 C　[电动机的转动使脱水机做受迫振动．切断电源后，电动机转动的频率是逐渐减小的，当它的频率接近或等于脱水机的固有频率时，发生共振现象，脱水机振动得很剧烈，C正确．] 6.在如图所示的装置中，已知弹簧振子的固有频率f固＝2 Hz，电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮的直径d2的.为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为(　　) A．60 r/min　　　　　 B．120 r/min C．30 r/min D．240 r/min D　[为使弹簧振子的振幅最大，则曲轴转动频率为f＝2 Hz，即转速为2 r/s.由于＝＝，ω1r1＝ω2r2，故＝＝，所以电动机转速为4 r/s，即240 r/min，D正确．] 7．如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆．当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，达到稳定时b摆的振动周期________(选填“大于”“等于”或“小于”)d摆的振动周期．图乙是a摆的振动图像，重力加速度为g，则a摆的摆长为__________(用物理量的符号表示). 解析　a摆摆动起来后，通过张紧的绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使b、c、d三摆做受迫振动，且这三个摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则其周期相同．据图乙可知T＝2t0，再由T＝2π可知，a摆的摆长l＝. 答案　等于　 8．一个摆长约1 m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力(最大值相同)作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是(　　) C　[据单摆的周期公式T＝2π求出此摆的周期T≈2 s，当驱动力的周期等于该单摆的固有周期时，振幅最大，C图中驱动力的周期为2 s，故选C.] 9.(多选)将力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力．将单摆挂在力传感器的探头上，探头另一端与计算机连接，用此方法测得的单摆摆动过程中摆线所受拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，g取π2 m/s2.某同学由此图像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＝0.5 s B．单摆的摆长l＝1 m C．t＝0.5 s时摆