(教参)高效作业17 [6 受迫振动 共振]-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

高效作业17 [6　受迫振动　共振](见学生用书P115) [A级　新教材落实与巩固] 1． 下列说法正确的是(　C　) A．做简谐运动的物体的回复力一定是物体所受的合力 B．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动 C．做受迫振动的物体，其振动频率与固有频率无关 D．驱动力的频率越大，受迫振动的振幅就越大 解析：回复力是振子受到的迫使它回到平衡位置的力，不一定等于物体所受的合力，A错误；单摆在偏角很小的情况下做简谐运动，B错误；做受迫振动的物体，其振动频率与驱动力的频率相同，C正确；驱动力的频率与固有频率相同时，振幅最大，D错误。 2． 一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像如图所示，曲线上A、B两点连线与横轴平行，下列说法正确的是(　D　) A．振子在A时刻的动能等于在B时刻的动能 B．振子在A时刻的势能大于在B时刻的势能 C．振子在A时刻的机械能等于在B时刻的机械能 D．振子在A时刻的机械能大于在B时刻的机械能 解析：由于弹簧振子做阻尼振动，所以在A时刻的机械能大于在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，在A、B时刻弹簧的形变量相等，故势能相等，所以选项B错误；通过上述分析可知，振子在A时刻的动能大于在B时刻的动能，选项A错误。 3． 一物体做受迫振动，驱动力的频率小于该物体的固有频率。当驱动力的频率逐渐增大直至大于该物体的固有频率时，该物体的振幅将(　D　) A．逐渐增大 B．先逐渐减小后逐渐增大 C．逐渐减小 D．先逐渐增大后逐渐减小 解析：当驱动力的频率小于该物体的固有频率时，增大驱动力频率，物体的振幅增大；驱动力频率等于系统固有频率时，振动物体发生共振，振幅最大；在此之后，再增大驱动力频率，则振动物体的振幅减小。 4． 洗衣机脱水筒把衣服脱水完后切断电源，电动机还要转动一会儿才能停下来，在这一过程中，发现脱水筒在某一时刻振动得很剧烈，然后又慢慢振动直至停止运转，其中振动很剧烈的原因是(　C　) A．脱水筒没有放平稳 B．电动机在这一时刻转快了 C．电动机在这一时刻的转动频率跟脱水筒的固有频率相近或相等 D．脱水筒出现了故障 解析：洗衣机脱水筒转动得越来越慢时，脱水筒做受迫振动的频率在减小，当减小到跟脱水筒的固有频率相等时，发生共振，振动最强烈，然后受迫振动的频率继续减小，远离固有频率，振动又减弱，故选C。 5． 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂有5个单摆，其中b摆球质量最大，其余4个摆球质量相等，摆长关系为Lc>Lb＝Ld>La>Le，现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度后释放，经过一段时间后，其余各摆均振动起来并达到稳定时的情况是(　B　) A．4个单摆的周期Tc>Td>Ta>Te B．4个单摆的频率fc＝fd＝fa＝fe C．4个单摆的振幅Ac＝Ad＝Aa＝Ae D．4个单摆中d摆的振幅最小，且Ae<Aa 解析：将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度后释放，使其他4个单摆都做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以4个单摆频率相同，周期也一样，所以A错误，B正确；当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即达到共振，根据T＝2π知，d摆长与b摆长相等，则驱动力的周期等于d摆的固有周期，发生共振，所以d摆振幅最大，C、D错误。 6． 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(　D　) A．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 B．当转速减小时，弹簧振子的振幅减小 C．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 s D．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 Hz 解析：由题意可知振子的固有频率为f0＝2 Hz，摇把匀速转动的频率为f＝＝4 Hz>f0，根据共振曲线特点可知，当转速增大时，驱动力频率增大，弹簧振子的振幅减小；当转速减小时，驱动力频率减小，弹簧振子的振幅增大，故A、B错误；当振子稳定振动时，其振动频率等于驱动力的频率，即4 Hz，周期为T＝＝0.25 s，故C错误，D正确。 7． 单摆M、N、O、P自由振动时，振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示。现将单摆M、N、O、P悬挂在支架的细线上，并保持各自的摆长不变，使其中一个单摆振动，经过足够长的时间，其他三个单摆都可能振动起来，不计空气阻力，下列判断正确的是(　C　) 　　　 　　　 A．若使M振动起来，P不会振动 B．若使N振动起来，稳定时N振动的周期仍小于O的振动周期 C．若使P振动起来，稳定时M比N的振幅大 D．若使O振动起来，稳定时M的振动周期等于2 s 解析：若使M振动起来，其他单摆会做受迫振动，故A错误；受迫振动的周期等于驱动力的周期，故B错误；若P振动起来，由于M的固有周期与驱动力