2.6 受迫振动 共振-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册(人教版2019) 江苏专用

第6节 受迫振动 共振 第1关练速度 5min为准，尔的时间 B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振 题型1阻尼振动和受迫振动 动.观察B、C、D摆的振动发现 ) 1.(2024·江苏常熟外国语学校月考)如图是单 A.C摆的频率最小 摆做阻尼振动的位移一时间图像，下列说 B.D摆的周期最大 C.B摆的摆角最大 法正确的是 D.B、C、D的摆角相同 x/em 4.如图所示是一个单摆的振动曲线(g取 10m/s2),则 ( 4A/cm 6 A.阻尼振动是一种受迫振动 2 B.摆球在P时刻的势能大于N时刻的势能 0 C.摆球在P时刻的动能大于V时刻的动能 0.250.50.75mi2 D.摆球在P与N时刻的机械能相等 A.此单摆的摆长约为0.5m 2.(2023·湖北十堰期中)如图所示，两个弹簧 B.此单摆周期约为0.5s 振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的 C.若摆长增大，共振曲线的峰将向上移动 固有频率为75Hz,乙弹簧振子的固有频率为 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动 18Hz,当支架在受到竖直方向、频率为20Hz 5.(2024·湖南邵阳一中期末)飞力士棒是一种 的驱动力作用做受迫振动时，两个弹簧振子 物理康复器材，其整体结构是一根弹性杆两 的振动情况是 () 端带有负重，某型号的飞力士棒固有频率为 4.5Hz,某人用手振动该飞力士棒进行康复训 练，则下列说法正确的是 A.使用者用力越大，飞力士棒的振幅 越大 B.手振动的频率越大，飞力士棒的振幅 A.甲的振幅较大，且振动频率为75Hz 越大 B.甲的振辐较大，且振动频率为20Hz C.手振动的频率越大，飞力士棒的振动频 C.乙的振幅较大，且振动频率为18Hz 率越大 D.乙的振幅较大，且振动频率为20Hz D.当手每分钟振动270次时，飞力士棒振动 题型2共振 最弱 3.(2023·湖南长郡中学期末)如图所示，在一 条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长 第2关练准确率 准研率>90%，你做对题 相等.当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给 6.(2023·江苏四所名校期中联考)很多高层建 第二章学霸051 筑都会安装减震阻尼器，当大楼摆动时，悬挂 88r/min.为使共振筛的振幅增大，以下做法可 在大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或 行的是 地震导致的振动，阻尼器振动时会减小大楼 振动的 ( 偏心轮 A.固有频率 B.固有周期 子 C.振动周期 D.振动幅度 H 7.如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲 A.降低输入电压同时减小筛子质量 线，则 B.降低输入电压同时增加筛子质量 A.两个单摆的固有周期 .↑/cm 12 C.增大输入电压同时减小筛子质量 之比为T:T=5:2 D.增大输入电压同时增加筛子质量 B.若两个受迫振动在地 6 球上同一地点进行， 第3关练思维宽度 难度级别：☆☆☆ 则两者摆长之比为 00.2040.6Hz 10.汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若 11:1m=4:25 干弹簧上，弹簧的等效劲度系数k=1.5× C.图线Ⅱ的单摆若是在地面上完成的，则该 10N/m.汽车开始运动时，在振幅较小的情 摆摆长约为2m 况下，其上下自由振动的频率满足f= D.若两个受迫振动分别在月球上和地球上 上昼(1为弹簧的压缩长度).若人体可以 进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的 2m√l 单摆的共振曲线 看成一个弹性体，其固有频率约为2Hz,已 8.(2023·广东深圳期末)农运会抗旱提水赛 知汽车的质量为600kg,每个人的质量为 跑项目中，运动员除了保证速度以外还得尽 70kg,则这辆车乘坐几个人时，人感到最难 可能避免水因晃动而损失.关于桶中水晃动的 受？（π取3.14）》 说法正确的是 A.步频越大，水晃动的幅度越大 B.步频越大，水晃动的频率越大 C.步幅越大，水晃动的频率越大 D.步幅越大，水晃动的幅度越大 9.图甲是某种共振筛的构造图，该共振筛的共 振曲线如图乙所示.已知增大电压，可使偏心 轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固 有周期.现在，在某电压下偏心轮的转速是 选择性必修第一册学霸052述公式知，g值偏大，A错误： (3)将T=0.L=-30m. B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线实际长 度增加了，由上述公式知，g值偏小，B正确： 代人下=4打L4行h,可得h=30m=03m. C开始计时时，停表过迟按下，导致：测量值偏小，由上述 将T=1.2082,L=0 公式知，g值偏大，C错误： D.实验时误将49次全振动记为50次，导致n变大，由上述 代人T=4L4何.可求得g=Tm/。=96m2. 公式知，g值偏大，D错误： 故选B. 第6节 受迫振动共振 (4)同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆 第1关（练速度） 长，导致下对应的L都偏大，图像整体右移，故选①. 1.C2.D3.C4.D 下-1图像的斜率为5=4 ,由此可知与摆长无关，所以测 5.C解析：C.人用手振动该飞力士棒，飞力士棒做的是受迫 振动，手是驱动力，因此手振动的频率越大，飞力士棒的振 得的重力加速度不变 动频率越大，选项C正确：ABD.驱动力的频率越接近固有 3.(1)AD(2)B(3)9 频率，受迫振动的振幅越大.当手每分钟振动270次时，驱 解析：(1)实验中适当加长摆线增大单摆的振动周期.可以减 动力的频率 Hz=4.5Hz=,此时飞力士棒振动最 小周期的测量误差，故A正确：单摆的振动周期与振幅无关。 增大单摆偏离平衡位置的角度，不能提高测量结果的精确度」 强，选项ABD错误故选C 故B错误：当单摆经过最大位移处时开始计时，摆球速度较 第2关（练准确率）】 慢周期测量误差较大，应从单摆经过平衡位置时开始计时， 6.D 故C错误：测量多组周期T和摆长L,作T-山关系图像来处 7.A解析：若两次受迫振动均在地球上同一地点进行，则重 理数据，可碱小误差，提高精确度，故D正确故选AD, 力加速度相等，因为周有颊幸之比为2：5，则固有周期之 (2)由T=2m√g 得，下-如L,知户-L图像的斜率越大，则 比为5：2，根据T=2m√ 二，知摆长之比为25：4，故A正 重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京的，去 确，B错误：若图线Ⅱ是在地球表面上完成的，则固有频率 北京大学的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是 B图线 05z,则7=2解得：l=1m,故C错误：若网 (3)由振动图线知，两单摆的周期之比为 受迫振动分别在月球上和地球上进行，因为图线【单摆的 T.3 72,由=2m ,知周期 g 固有频率较小，则固有周期较大，根据T=2√g 得两单摆摆长的比值 大的重力加速度小，则图线I是月球上单摆的共振曲线， 图线Ⅱ是地球上的单摆的共振曲线，故D错误故选A 第2关（练准确率）】 8.B解析：水做受迫振动，其晃动的颜率等于驱动力的频 4.(1)8.10(2)2.02(3)9.67(4)偏小 率，即等于步频，所以步频越大，水晃动的频率越大：驱动 解析：(1)小球直径为d=8mm+2×0.05mm=8.10mm 力的频率等于周有频率时，水晃动的幅度最大，题设条件 (2)摆球一周期内经过两次平衡位置，由图可知，山2时间内 不足，无法判断步频与水的固有频率的关系，无法得出水 摆球一共经历21次平衡位置，单摆的周期为T=上： 晃动的幅度变化情况，而步福与水晃动的幅度无关故 选B 20.20 9.A解析：根据题意，在某电压下，电动偏心轮的转速是 =2.024 21-1 8/min,则/8器 Hz=1.47Hz.由题图乙可知箭子的固有 2 60 (3)单摆的摆长为1=+号=1m,根据单摆周期公式7 颜率为=0.8Hz<f.由于驱动力的频率大于筛子的固有 额率，故要使振輻变大，可以减小驱动力的颜率，或增大筛 厂，重力加速度为g= ,-4×3.14 子的固有额率，即可以降低输入电压或减小筛子的质量， 2022 ×1mWs2✉ 故A正确.故选A 9.67ms2 第3关（练思维宽度） (4)由于吸附在摆球底端的磁铁质量不可忽略，导致摆球 10.5人 实际的重心应在球心的下方，则单摆摆长的实际值大于测 解析：人体的周有频率为m=2H, 量值，根据：=只，可知重力加速度值的实际值大于测量 当汽车的振动频率与其相等时，人体与之发生共振，人感 觉最难受，即2√7 1& 值，故实验中某同学发现测量的重力加速度值总是偏小 =∫ 第3关（练思维宽度】 得：1= 5.(1)A(2)a(3)0.39.86 4m2' 解析：(1)从“1"数到“59”时经历了29个周期，该单摆的 代入数据得：1=0.0621m, 周期为9故选1 由胡克定律得：=(m,+nm2)g, -m4g1.5x10×0.0621-600x9.8=5(人). n=- L+h (2)摆线在筒内部分的长度为h,由T=2π m:g 70×9.8 可得下.4+4r,可知-L关系图线为4 本章达标检测 g g 1.A2.A3.C4.C 参考答案学霸21