第二章 5 阻尼振动 受迫振动-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

5　阻尼振动　受迫振动 1.下列说法中不正确的是(　B　) 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条件无关 解析:实际的自由振动由于阻力的作用,振幅会越来越小,所以一定为阻尼振动,故A项正确;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,故B项错误; 阻尼振动的振幅会越来越小,故C项正确;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,故D项正确。 2.(多选)单摆在空气中做阻尼振动,下列说法正确的是(　AD　) A.振动的能量逐渐转化为其他形式的能量 B.后一时刻摆球的动能一定比前一时刻小 C.后一时刻摆球的势能一定比前一时刻小 D.后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻小 解析:阻力不能忽略的情况下,要克服阻力做功,振动的能量在逐渐转化为其他形式的能量,A正确;单摆的动能是变化的,向下摆动时动能增大,向上摆动时动能减小,所以后一时刻摆球的动能不一定比前一时刻的动能小,B错误;后一时刻摆球的势能不一定比前一时刻的势能小,比如从最低点向上摆动时,C错误;阻尼振动中机械能不断减小, 故后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻的机械能小,D正确。 3.部队经过桥梁时,规定不许齐步走,登山运动员登雪山时,不许高声叫喊,主要原因是(　C　) A.减小对桥的压力,避免产生回声 B.减小对桥、雪山的冲量 C.避免使桥、雪山发生共振 D.使桥受到的压力更不均匀,使登山运动员耗散能量减少 解析:部队过桥梁时不准齐步走,主要是避免使桥梁发生共振,登山 运动员登雪山时不许高喊也是避免雪山发生共振,故C正确,A、B、D错误。 4.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,表示振幅A与驱动力频率f的关系,由该图线可知(　B　) A.该单摆的摆长约为10 cm B.该单摆的摆长约为1 m C.若增大摆长,共振曲线的“峰”将向右移动 D.若增大摆长,共振曲线的“峰”将向上移动 解析:由共振曲线可知,当驱动力频率f=0.5 Hz时产生共振现象,则单摆的固有频率f=0.5 Hz。由单摆的频率公式f=得摆长l=≈1 m,故A错误,B正确;由f=可知,当摆长增大时,单摆的固有频率减小,产生共振的驱动力频率也减小,共振曲线的“峰”向左移动,故C、D错误。 5.(多选)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,如图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图乙所示。 当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图丙所示。若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期, A表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则(　AC　) A.由图像可知T0=4 s B.由图像可知T0=8 s C.当T在4 s附近时,A显著增大;当T比4 s小得多或大得多时, A很小 D.当T在8 s附近时,A显著增大;当T比8 s小得多或大得多时, A很小 解析:题图乙是弹簧振子未加驱动力时的周期,故由题图乙中的图线读出的周期为其振动的固有周期,即T0=4 s,A正确,B错误;题图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线,做受迫振动的物体,其振动的周期等于驱动力的周期,即T=8 s,当受迫振动的周期与固有周期相同时,其振幅最大;周期差别越大,其振幅越小,C正确,D错误。 6.(多选)如图所示,一根绷紧的水平绳上挂五个摆,摆球质量均相同,其中A、E摆长均为l,先让A摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则稳定后(　ACD　) A.其他各摆振动周期跟A摆相同 B.其他各摆振动的振幅大小相等 C.其他各摆振动的振幅大小不同,E摆的振幅最大 D.B、C、D三摆振动的振幅大小不同,B摆的振幅最小 解析:A摆振动后迫使水平绳振动,水平绳又迫使B、C、D、E四摆做受迫振动,由于物体做受迫振动的频率总是等于驱动力的频率,因此 B、C、D、E四摆的振动周期跟A摆相同,A正确;驱动力的频率等于 A摆的固有频率fA==,其余四摆的固有频率与驱动力的频率 关系为fB=≈1.41fA,fC=≈0.82fA,fD=≈0.71fA, fE==fA。可见只有E摆的固有频率与驱动力的频率相等,E摆发生共振现象,其振幅最大,B、C、D三个摆均不发生共振,振幅各异,其中B摆的固有频率与驱动力的频率相差最大,所以它的振幅最小,C、D正确,B错误。 7.汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上,弹簧的等效劲度系数k=1.5×105 N/m。汽车开始运动时,在振幅较小的情况下,其上下自由