(13)实验：用单摆测量重力加速度 受迫振动、共振-【步步维赢·必刷题】高二物理寒假作业

实验：用单摆测量重力加速度 高二寒假作业（十三） 受迫振动、共振 3.共振现象在生产中的利用和防止 知识点记 (1)利用：由共振的条件知，要利用共振， 1.对共振条件的理解 就应尽量使驱动力的频率与物体的固有 (1)从受力角度看：当振动物体所受驱动 力的方向跟它的运动方向相同时，驱动 频率一致.如：共振筛、共振转速计等， 力对它起加速作用，使它的振幅增大，当 (2)防止：由共振曲线可知，在需要防止 驱动力的频率等于物体的固有频率时， 共振危害时，要尽量使驱动力的频率和 它的每一次作用都使物体的振幅增加， 固有频率不相等，而且相差越大越好. 从而振幅达到最大， 如：部队过桥应便步走 (2)从功能关系看：当驱动力的频率等于 物体的固有频率时，驱动力始终对物体 精典=题一练 做正功，使振动能量不断增加，振幅不断 1.自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小， 增大，直到增加的能量等于克服阻尼作 下列说法正确的是 用损耗的能量，振幅才不再增加， 2.简谐运动、阻尼振动与受迫振动的对比 A.机械能守恒 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 B.能量正在消失 产生 受阻力和 不受阻力作用 受阻力作用 C.总能量守恒，机械能减小 条件 驱动力作用 频率 固有频率 频率不变 驱动力频率 D.只有动能和势能的相互转化 大小变化 振幅 不变 减小 2.下列说法中不正确的是 不确定 A.实际的自由振动必然是阻尼振动 振动 形状不确定 图像 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 弹簧振子振敲锣打鼓发 扬声器纸盆 实例动，单摆做小出的声音越振动发声，钟 D.受迫振动稳定后的频率与自身物理条 角度摆动 来越弱 摆的摆动 件无关 ·36· 3.下列说法不正确的是 6.关于机械振动，下列说法不正确的是 A.挑水时为了防止水从桶中荡出，可以 ( 加快或减慢走路的步频 A.做简谐运动的质点，其振动能量与振 B.在连续均匀的海浪冲击下，停在海面 幅有关 的小船上下振动，是共振现象 B.做简谐运动的物体经过平衡位置时所 C.部队要便步通过桥梁，是为了防止桥 受合外力一定为零 梁发生共振而坍塌 C.单摆做简谐运动的周期跟振幅及摆球 D.较弱声音可震碎玻璃杯，是因为玻璃 质量无关 杯发生了共振 D.单摆在周期性的外力作用下做受迫运 4.下列叙述中不属于共振现象的有( 动，外力的频率越大，单摆的振幅可能 A.大队人马迈着整齐步伐过桥可能会导 越小 致桥梁断裂 7.物体做受迫振动，若驱动力的频率小于 B.耳朵凑近空热水瓶口能听到嗡嗡的 物体的固有频率，则在驱动力的频率逐 声音 渐增大的过程中，物体的振幅将() C.海上风暴引起的强烈震动所产生的次 A.增大 B.减小 声波（频率f<20Hz)可使海员丧命 C.先增大后减小D.先减小后增大 D.把弹簧振子拉到距离平衡位置最远时 8.(多选)如图是单摆做阻尼振动的振动图 放手，则此时振幅最大 线，说法正确的是 5.利用单摆测重力加速度时，若测得g值 偏大，则可能是因为 A.单摆的摆球质量偏大 B.测量摆长时，只考虑了摆线长，忽略了 A.振动过程中周期变小 小球的半径 B.振动过程中周期不变 C.测量周期时，把n次全振动误认为是 C.摆球A时刻的势能等于B时刻的 n+1次全振动 势能 D.测量周期时，把n次全振动误认为是 D.摆球A时刻的动能等于B时刻的 n一1次全振动 动能 ·37· 9.在“利用单摆测定重力加速度”的实验 10.如图所示，摆长为L的单摆 中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g 竖直悬挂后摆球在最低点O 一只要测出多组单损的摆长1和运 距离地面高度为h,现将摆 球拉至A点无初速度释放， 动周期T,作出T一（图像，就可以求出 摆角为(0<5°).当摆球运动到最低点 当地的重力加速度.理论上T一！图像是 O时，摆线突然断裂.不计空气阻力，重 一条过坐标原点的直线，某同学根据实 力加速度为g,求摆球从A点开始运动 验数据作出的图像如 ↑T/s3 4.0 到落地经历的时间. 图所示。 (1)造成图像不过坐标 99 l/em 原点的原因可能是 (2)由图像求出的重力加速度g= m/s2.(π取9.87) ·38·4Hz,周期为0.25s,所以A项错误，B项正确： (2)在B点拉力的最大值为Fm=0.510N. 当驱动力的周期与振子的固有周期相等时，振 Fax一ng= mu 幅最大，C、D项错误. 7.B增加电场后，摆球在等效重力场中做简谐运 在A、C两点拉力的最小值为Fm=0.495N, 动，设摆球的质量为，摆球受到的电场力为 Fmin=mgcos a+ F,则摆球在等效重力场中的等效加速度g'= A→B过程机械能守恒， 根据单摆周期公式可知，摆球在等效重 8+ 即mgl(1-cosa)= 2m2, 由以上各式解