第5节 生活中的振动（分层作业）物理鲁科版选择性必修第一册

5．生活中的振动 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、阻尼振动 1 二、受迫振动 3 三、共振 4 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 一、阻尼振动 1.上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是（　　） A．振动周期越来越小 B．t=4s时的动能为零 C．t=8s时沿x轴负方向运动 D．t=10s时加速度沿x轴负方向 2．如图所示为某同学研究单摆做阻尼振动的位移—时间图像，P、N是图像上的两个点，下列说法正确的是（　　） A．摆球在P点时做减速运动 B．摆球在N点时正在升高 C．摆球在P点时的动能和在N点时的动能相同 D．摆球在P点时的机械能大于在N点时的机械能 3．如图甲所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕有铁丝，可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方向，把木筷提起一段距离后放手，木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷（含铁丝）下列说法正确的是（　　） A．在时刻处于超重状态 B．在时刻向下运动 C．在时刻合力不为零 D．运动过程中，机械能一直减小 4.如图为我国最高建筑一上海中心大厦配备的“上海慧眼”阻尼器简化图，它使用我国独创的电涡流阻尼技术。该阻尼器由铁制配重块、吊索、电磁阻尼系统（包括固定在大厦的铜板及镶嵌在铜板上的强磁铁）、艺术雕塑、主体结构保护系统组成。当大厦由于剧烈台风发生振动时，配重块发生相应摆动，减弱大厦振动的幅度，增强大厦的舒适度。下列说法正确的是（　　） A．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相同 B．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相反 C．该阻尼器将机械能转化为内能 D．将铁制配重块换成水泥块，不会影响阻尼器的阻尼效果 5．将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图线提供的信息做出的下列判断中正确的是（　　） A．时摆球正经过最低点 B．时摆球动能最大 C．摆球摆动过程中机械能减少 D．摆球摆动的周期是 二、受迫振动 6．图中为服务员端着一碗汤步行的情境，汤随着人的步行发生受迫振动，下列关于该过程说法正确的是（　　） A．服务员步频越大，汤晃动频率越大B．服务员步幅越大，汤晃动频率越大 C．服务员步频越大，汤晃动幅度越大D．服务员步幅越大，汤晃动幅度越大 7.某手机正在充电，闹钟响起的同时手机振动，充电线也跟着振动，如图所示。手机振动的频率为f1，充电线上某点的频率为f2，下列说法错误的是（　　）    A．充电线上离手机充电口远的点先振动 B．当手机振动的频率等于充电线振动的固有频率时，充电线抖动的幅度最大 C．充电线做的振动是受迫振动 D．同一手机，更换不同长度的充电线，其振动时的频率相同 8.一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小球振动时的周期始终是4s B．到小球运动方向向上，且动能增大 C．若圆盘以60r/min匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为2s D．若圆盘以10r/min匀速转动，欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当增大 三、共振 9.台风“贝碧嘉”登陆上海，中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”（如图所示）摆动明显，保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术，永磁体形成的磁场与质量块一起摆动时，与其下方固定的导体板产生相对运动，从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器，下列说法正确的是（　　） A．阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应 B．振动稳定时，阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率 C．阻尼器将机械能最终转化为内能 D．若将阻尼器下方的导体板换成木地板，对使用效果没有影响 10.飞力士棒（Flexi-bar）是一种能加强躯干肌肉功能的训练器材。标准型飞力士棒由握柄、负重头和PVC软杆连接而成，可以使用双手进行驱动，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示。则（　　） A．使用者用力越大，飞力士棒振动越快 B．无论手振动的频率如何，飞力士棒振动的频率始终为4.5Hz C．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大 D．驱动该飞力士棒每分钟振动270次与每分钟振动400次相比，棒子的振幅更大。 11.2025年3月2日标题新闻：河南开封一男子手搓蔬菜大棚“阻尼器”，通过编织袋装土并悬挂，有效抵抗强阵风，确保大棚稳定，效果堪比高端产品。如图所示为装置模型，强阵风来袭时，大棚出现了晃动，“阻尼器”开始减振工作。以下说法合理的是（　　） A．“阻尼器”做的是自由振动，摆长越长效果越好 B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量越小效果越好 C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关 D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大 12.如图所示，振动桩锤是桩基础施工的重要设备之一。桩锤工作时引起桩身周围土体振动，使桩身和土体间的粘合度降低，从而减小沉桩阻力。下列说法正确的是（　　） A．针对不同土体，最有利于沉桩的桩锤振动频率都相同 B．针对同种土体，桩锤的振动频率越大，桩身周围土体的振动幅度越大 C．桩锤稳定工作后，桩身周围无论哪种土体，其振动频率都与桩锤的振动频率相同 D．为保障打桩机机身稳定，桩锤的振动频率应尽量接近机身的固有频率 13.在鱼洗盆里注入水如图甲，当双手不停摩擦鱼洗盆的双耳时，盆里的水会溅起来，水溅起的高度h与双手摩擦双耳的频率f之间的关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（　　） A．溅起来的水做的是简谐振动 B．双手摩擦双耳的频率越大，溅起的水的高度一定越高 C．双手摩擦鱼洗盆双耳的频率减小时，溅起来的水的高度也一定降低 D．双手摩擦鱼洗盆双耳的频率等于水振动的固有频率时，溅起来的水的高度最高 14.唐朝的时候，洛阳的一座寺院里出了一件“怪事”。每当小和尚敲响饭堂里的大钟时，老和尚房间里有一口铜铸的磬，没人敲它也自己“嗡嗡”地响起来。老和尚因此惊恐成疾，四处求医无效。下列说法中正确的是（　　） A．题中所指的“怪事”所包含的物理知识主要是声波的衍射 B．题中所指的“怪事”所包含的物理知识主要是声波的干涉 C．为了治愈老和尚的“疾病”，可行措施之一是用锉刀将饭堂里的大钟凿一个口子 D．为了治愈老和尚的“疾病”，可行措施之一是将老和尚房间里的磬的位置移动少许 15.汽车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号汽车的“车身—悬挂系统”振动的固有频率是5Hz，这辆汽车匀速通过铺设有条状减速带的路段，已知相邻两条减速带间的距离为1.8m，如图所示。若该车经过减速带的过程中，车身上下颠簸得极为剧烈，则该车的速度最接近（　　） A．8km/h B．16km/h C．32km/h D．64km/h 16.蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为，则下列说法正确的是（　　） A．“落网”的昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大 B．当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于时，丝网不振动 C．当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为时，丝网的振幅最大 D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”的昆虫翅膀振动的频率决定 17.如图所示是一单摆做阻尼振动的图像，则此单摆的摆球在图中P与N时刻的（　　） A．速度 B．加速度 C．绳的拉力 D．重力势能 18.金庸的小说里“狮子吼”是一门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫，网络游戏中也将“狮子吼”设为物理攻击，某电影中主人公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎．用手指轻弹同样的杯子，杯子发出清脆的声音，测得声音频率为．结合所学知识推断电影中主人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特点，下列说法可能的是（　　） A．“狮子吼”引发了共振现象 B．他发出的“狮子吼”频率应该远小于 C．他发出的“狮子吼”频率应该接近 D．“狮子吼”的音量一定很大 19．桥梁固有频率为，为避免共振，车辆对桥的作用力频率需满足，对桥的作用力周期不低于桥梁固有周期的1.2倍。若车辆车轮间距为，则安全通过桥梁的最大速度为（　　） A． B． C． D． 20．镇楼阻尼器是通过提供运动阻力，耗减运动能量，从而减少高层建筑物振动幅度和摇晃程度。上海中心大厦的千吨重巨型阻尼器“上海慧眼”成功抵御了“贝碧嘉”台风，保障了大厦安全，展现了现代建筑技术科学性。上海中心大厦在最高处圆周上均匀分布有12根长为25m的钢索并悬挂重物，重物质量为（可视为质点），若圆周半径为15m，重力加速度g取10，下列说法正确的是（　　） A．无台风时每根钢索承受的拉力大小为 B．有台风时重物摆动方向与大厦摆动方向一致 C．有台风时重物做的是简谐振动 D．有台风时每根钢索所受拉力大小相同 21．航天员用同一装置对同一单摆分别在地球和月球上做受迫振动实验，得到如图所示的共振曲线。将月球视为密度均匀、半径为r的球体，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，不考虑星球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A．该单摆在地球上的共振频率为f1 B．所用单摆的摆长为 C．月球表面的重力加速度为 D．月球的密度为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 5．生活中的振动 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、阻尼振动 1 二、受迫振动 4 三、共振 6 【拓思维·重难突破】 10 【链高考·精准破局】 12 一、阻尼振动 1.上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是（　　） A．振动周期越来越小 B．t=4s时的动能为零 C．t=8s时沿x轴负方向运动 D．t=10s时加速度沿x轴负方向 【答案】D 【详解】A．由图可知，振动周期不变，故A错误； B．t=4s时正好经过平衡位置，速度最大，动能最大，故B错误； C．t=8s时图线切线的斜率为正，则沿x轴正方向运动，故C错误； D．由图可知，t=10s时位移达到正向最大，则加速度最大，方向沿x轴负方向，故D正确。 故选D。 2．如图所示为某同学研究单摆做阻尼振动的位移—时间图像，P、N是图像上的两个点，下列说法正确的是（　　） A．摆球在P点时做减速运动 B．摆球在N点时正在升高 C．摆球在P点时的动能和在N点时的动能相同 D．摆球在P点时的机械能大于在N点时的机械能 【答案】D 【详解】A．由图可知摆球在点时正在靠近平衡位置，速度在增大，即摆球在P点时做加速运动，故A错误； B．摆球在点时也正在靠近平衡位置，高度在降低，即摆球在N点时正在降低，故B错误； C．P、N两点对应位置高度相同，故从到重力做功为0，由于单摆做阻尼振动，可知摆球需克服阻力做功，由动能定理可知摆球在点时的动能大于在点时的动能，故C错误； D．由于 可知两摆球在P、N两点时的重力势能相等，而摆球在点时的动能大于在点时的动能，所以摆球在点时的机械能大于在点时的机械能，故D正确。 故选D。 3．如图甲所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕有铁丝，可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方向，把木筷提起一段距离后放手，木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷（含铁丝）下列说法正确的是（　　） A．在时刻处于超重状态 B．在时刻向下运动 C．在时刻合力不为零 D．运动过程中，机械能一直减小 【答案】D 【详解】A．在时刻，振动物体处于正的最大位移处，加速度方向竖直向下，物体处于失重状态，故A错误； BC．在时刻，物体处于平衡位置，加速度为零，合力为零，且向上运动，故BC错误； D．由于物体做减幅振动，所以运动过程中，机械能一直减小，故D正确。 故选D。 4.如图为我国最高建筑一上海中心大厦配备的“上海慧眼”阻尼器简化图，它使用我国独创的电涡流阻尼技术。该阻尼器由铁制配重块、吊索、电磁阻尼系统（包括固定在大厦的铜板及镶嵌在铜板上的强磁铁）、艺术雕塑、主体结构保护系统组成。当大厦由于剧烈台风发生振动时，配重块发生相应摆动，减弱大厦振动的幅度，增强大厦的舒适度。下列说法正确的是（　　） A．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相同 B．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相反 C．该阻尼器将机械能转化为内能 D．将铁制配重块换成水泥块，不会影响阻尼器的阻尼效果 【答案】BC 【详解】AB．大厦受到的力应与振动总是方向相反，才能利于减弱其振动幅度，故配重块的摆动频率需与大楼的固有频率相等，且步调相反，故A错误，B正确； C．该阻尼器将机械能转化为内能，最后将能量分散掉，故C正确； D．水泥配重块不能被强磁铁磁化，不能使铜板产生涡流，故D错误。 故选BC。 5．将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图线提供的信息做出的下列判断中正确的是（　　） A．时摆球正经过最低点 B．时摆球动能最大 C．摆球摆动过程中机械能减少 D．摆球摆动的周期是 【答案】C 【详解】A．摆球经过最低点时，拉力最大，在0.5s时，拉力最小，所以此时摆球不是经过最低点，是在最高点，故A错误； B．摆球经过最低点时，拉力最大，在1.1s时，拉力最小，所以此时摆球不是经过最低点，是在最高点，此时速度最小，动能最小，故B错误； C．根据牛顿第二定律知，在最低点 则 在最低点的拉力逐渐减小，知是阻尼振动，机械能减小，故C正确； D．在一个周期内摆球两次经过最低点，根据图象知周期： 故D错误。故选C。 二、受迫振动 6．图中为服务员端着一碗汤步行的情境，汤随着人的步行发生受迫振动，下列关于该过程说法正确的是（　　） A．服务员步频越大，汤晃动频率越大B．服务员步幅越大，汤晃动频率越大 C．服务员步频越大，汤晃动幅度越大D．服务员步幅越大，汤晃动幅度越大 【答案】A 【详解】AB．汤做受迫振动，其频率只由驱动力的频率决定，故汤晃动的频率与服务员步频相同，故服务员步频越大，汤晃动频率越大，故A正确，B错误； CD．受迫振动的物体的振幅由驱动力的频率与物体的固有频率关系决定，两者越接近，物体的振幅越大，而题中汤的固有频率未知，故CD错误。 故选A。 7.某手机正在充电，闹钟响起的同时手机振动，充电线也跟着振动，如图所示。手机振动的频率为f1，充电线上某点的频率为f2，下列说法错误的是（　　）    A．充电线上离手机充电口远的点先振动 B．当手机振动的频率等于充电线振动的固有频率时，充电线抖动的幅度最大 C．充电线做的振动是受迫振动 D．同一手机，更换不同长度的充电线，其振动时的频率相同 【答案】A 【详解】A．充电线上越靠近振源位置的点越先振动，所以充电线上离手机充电口近的点先振动，故A错误，符合题意； B．当手机振动的频率等于充电线振动的固有频率时，充电线发生共振，充电线抖动的幅度最大，故B正确，不符合题意； C．充电线做的振动是受迫振动，故C正确，不符合题意； D．闹钟响起的同时手机振动，充电线也跟着振动，可知充电线做受迫振动。由于受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以同一手机，更换不同长度的充电线，振动时的频率相同，均等于手机振动的频率，故D正确，不符合题意。 故选A。 8.一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小球振动时的周期始终是4s B．到小球运动方向向上，且动能增大 C．若圆盘以60r/min匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为2s D．若圆盘以10r/min匀速转动，欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当增大 【答案】D 【详解】A．小球做受迫振动时，小球的周期等于驱动力的周期，即等于圆盘转动周期，不一定等于固有周期4s，故A错误； B．t=2s 到 t=3s小球从平衡位置向最高点振动，如果规定向上为正方向，则运动方向向上，动能减小，故B错误； C．若圆盘以60r/min匀速转动，则驱动力周期为1s，小球振动达到稳定时其振动的周期等于驱动的周期1s，故C错误； D．由图可知，小球振动的固有周期为4s，若圆盘正以10r/min匀速转动时，则驱动力周期为6s，欲使小球振幅增加则要减小驱动力的周期，可使圆盘转速适当增大，故D正确。 故选D。 三、共振 9.台风“贝碧嘉”登陆上海，中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”（如图所示）摆动明显，保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术，永磁体形成的磁场与质量块一起摆动时，与其下方固定的导体板产生相对运动，从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器，下列说法正确的是（　　） A．阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应 B．振动稳定时，阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率 C．阻尼器将机械能最终转化为内能 D．若将阻尼器下方的导体板换成木地板，对使用效果没有影响 【答案】C 【详解】B．阻尼器受迫振动，稳定时阻尼器的振动频率与大厦的振动频率相等，故B错误； ACD．根据电磁感应原理可知，永磁体通过导体板上方时会在导体板中产生电涡流，阻碍永磁体相对导体板的运动，将机械能最终转化为内能，若将阻尼器下方的导体板换成绝缘的木地板，将不会产生电涡流，影响使用效果，故AD错误，C正确。 故选C。 10.飞力士棒（Flexi-bar）是一种能加强躯干肌肉功能的训练器材。标准型飞力士棒由握柄、负重头和PVC软杆连接而成，可以使用双手进行驱动，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示。则（　　） A．使用者用力越大，飞力士棒振动越快 B．无论手振动的频率如何，飞力士棒振动的频率始终为4.5Hz C．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大 D．驱动该飞力士棒每分钟振动270次与每分钟振动400次相比，棒子的振幅更大。 【答案】D 【详解】A．使用者用力越大，飞力士棒振动不一定越快，只有当使用者振动越快，则棒振动的才越快，选项A错误； B．飞力士棒在手的作用下做受迫振动，则棒振动的频率应该等于手振动的频率，不是始终为4.5Hz，选项B错误； CD．当手振动的频率等于棒的固有频率时，会产生共振，此时棒的振幅最大，即随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度不一定变大，驱动该飞力士棒每分钟振动270次，即频率为4.5Hz，每分钟振动400次即频率约为6.7Hz，可知棒每分钟振动270次棒子的振幅更大，选项C错误,D正确。 故选D。 11.2025年3月2日标题新闻：河南开封一男子手搓蔬菜大棚“阻尼器”，通过编织袋装土并悬挂，有效抵抗强阵风，确保大棚稳定，效果堪比高端产品。如图所示为装置模型，强阵风来袭时，大棚出现了晃动，“阻尼器”开始减振工作。以下说法合理的是（　　） A．“阻尼器”做的是自由振动，摆长越长效果越好 B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量越小效果越好 C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关 D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大 【答案】CD 【详解】A．因为“阻尼器”是在强风作用下发生的受迫振动，不是自由振动，也不一定是摆长越长效果越好，故A错误； B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量较小的“阻尼器”可能无法有效吸收和消耗强风的能量，反而可能导致更大的振动，故B错误； C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关，当发生共振时破坏力最大，故C正确； D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大，即发生了共振，故D正确。 故选CD。 12.如图所示，振动桩锤是桩基础施工的重要设备之一。桩锤工作时引起桩身周围土体振动，使桩身和土体间的粘合度降低，从而减小沉桩阻力。下列说法正确的是（　　） A．针对不同土体，最有利于沉桩的桩锤振动频率都相同 B．针对同种土体，桩锤的振动频率越大，桩身周围土体的振动幅度越大 C．桩锤稳定工作后，桩身周围无论哪种土体，其振动频率都与桩锤的振动频率相同 D．为保障打桩机机身稳定，桩锤的振动频率应尽量接近机身的固有频率 【答案】C 【详解】A．针对不同土体，由于系统的固有频率可能不同，所以最有利于沉桩的桩锤振动频率可能不同，故A错误； B．根据共振条件可知，当驱动力频率等于固有频率时，做受迫振动的振幅最大，则针对同种土体，桩锤的振动频率越大，桩身周围土体的振动幅度不一定越大，故B错误； C．做受迫振动的频率等于驱动力的频率，可知桩锤稳定工作后，桩身周围无论哪种土体，其振动频率都与桩锤的振动频率相同，故C正确； D．为保障打桩机机身的稳定，桩锤的振动频率应尽量远离机身的固有频率，故D错误。 故选C。 13.在鱼洗盆里注入水如图甲，当双手不停摩擦鱼洗盆的双耳时，盆里的水会溅起来，水溅起的高度h与双手摩擦双耳的频率f之间的关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（　　） A．溅起来的水做的是简谐振动 B．双手摩擦双耳的频率越大，溅起的水的高度一定越高 C．双手摩擦鱼洗盆双耳的频率减小时，溅起来的水的高度也一定降低 D．双手摩擦鱼洗盆双耳的频率等于水振动的固有频率时，溅起来的水的高度最高 【答案】D 【详解】A．溅起来的水做的是抛体运动，A错误； BC．由图像可知双手摩擦鱼洗盆双耳频率逐渐增大时，水溅起来的高度先增大后减小，BC错误； D．当双手摩擦鱼洗盆双耳频率等于水的固有频率时，水的振动为共振，其溅起来的高度最高，D正确。 故选D。 14.唐朝的时候，洛阳的一座寺院里出了一件“怪事”。每当小和尚敲响饭堂里的大钟时，老和尚房间里有一口铜铸的磬，没人敲它也自己“嗡嗡”地响起来。老和尚因此惊恐成疾，四处求医无效。下列说法中正确的是（　　） A．题中所指的“怪事”所包含的物理知识主要是声波的衍射 B．题中所指的“怪事”所包含的物理知识主要是声波的干涉 C．为了治愈老和尚的“疾病”，可行措施之一是用锉刀将饭堂里的大钟凿一个口子 D．为了治愈老和尚的“疾病”，可行措施之一是将老和尚房间里的磬的位置移动少许 【答案】C 【详解】这是声波的共振现象，当驱动力的频率和物体的固有频率相等时，物体会在外力的驱动下自发振动，用锉刀在大钟上凿一个口子，改变了驱动力的频率，即可避免老和尚房间里铜磬的自发振动。 故选C。 15.汽车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号汽车的“车身—悬挂系统”振动的固有频率是5Hz，这辆汽车匀速通过铺设有条状减速带的路段，已知相邻两条减速带间的距离为1.8m，如图所示。若该车经过减速带的过程中，车身上下颠簸得极为剧烈，则该车的速度最接近（　　） A．8km/h B．16km/h C．32km/h D．64km/h 【答案】C 【详解】当车身因经过减速带而产生的受迫振动的频率与车的“车身—悬挂系统”振动的固有频率相等时，车身上下颠簸得最剧烈，此时车的速度为 故选C。 16.蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为，则下列说法正确的是（　　） A．“落网”的昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大 B．当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于时，丝网不振动 C．当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为时，丝网的振幅最大 D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”的昆虫翅膀振动的频率决定 【答案】D 【详解】A．根据共振的条件可知，系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大，故A错误； B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率大于时，丝网仍然振动，只是不能达到共振，故B错误； C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 与丝网的固有周期相等时，丝网的振幅才最大，故C错误； D．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故D正确。 故选D。 17.如图所示是一单摆做阻尼振动的图像，则此单摆的摆球在图中P与N时刻的（　　） A．速度 B．加速度 C．绳的拉力 D．重力势能 【答案】D 【详解】AD．单摆做阻力振动，则单摆的机械能越来越小，单摆的振幅越来越小。由图知，摆球在P与N时刻与最低点的距离相等，则重力势能相等，所以可知动能 所以 故A错误，D正确。 B．由于摆球在P与N时刻偏离竖直方向的角度相等，则其沿运动轨迹切线方向的加速度大小均为 设摆长为，摆球沿摆线方向的加速度大小为 由于，可知 根据摆球在P与N时刻的加速度大小 可得 故B错误； C．摆球在P和N时刻，沿摆线方向根据牛顿第二定律，有 由前面分析知，则P与N时刻绳子的拉力 故C错误。故选D。 18.金庸的小说里“狮子吼”是一门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫，网络游戏中也将“狮子吼”设为物理攻击，某电影中主人公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎．用手指轻弹同样的杯子，杯子发出清脆的声音，测得声音频率为．结合所学知识推断电影中主人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特点，下列说法可能的是（　　） A．“狮子吼”引发了共振现象 B．他发出的“狮子吼”频率应该远小于 C．他发出的“狮子吼”频率应该接近 D．“狮子吼”的音量一定很大 【答案】AC 【详解】当物体发生共振时，物体做受迫振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用将杯子震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，由题可知，杯子的固有频率为，故“狮子吼”频率一定接近，只需要适当的音量即可震碎杯子，故AC正确，BD错误。 故选AC。 19．桥梁固有频率为，为避免共振，车辆对桥的作用力频率需满足，对桥的作用力周期不低于桥梁固有周期的1.2倍。若车辆车轮间距为，则安全通过桥梁的最大速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对桥的作用力周期不低于桥梁固有周期的1.2倍， 频率和周期互为倒数，则 并且车辆对桥的作用力频率需满足，即或者 根据以上两个条件可知， 根据 可知，全通过桥梁的最大速度为。 故选B。 20．镇楼阻尼器是通过提供运动阻力，耗减运动能量，从而减少高层建筑物振动幅度和摇晃程度。上海中心大厦的千吨重巨型阻尼器“上海慧眼”成功抵御了“贝碧嘉”台风，保障了大厦安全，展现了现代建筑技术科学性。上海中心大厦在最高处圆周上均匀分布有12根长为25m的钢索并悬挂重物，重物质量为（可视为质点），若圆周半径为15m，重力加速度g取10，下列说法正确的是（　　） A．无台风时每根钢索承受的拉力大小为 B．有台风时重物摆动方向与大厦摆动方向一致 C．有台风时重物做的是简谐振动 D．有台风时每根钢索所受拉力大小相同 【答案】A 【详解】A．无台风时每根钢索与竖直方向夹角为，则 每根钢索承受拉力大小为，有 得，故A正确； B．有台风时重物摆动方向与大厦摆动方向相反，提供阻力来耗减大厦振动能量，使大厦能够迅速停止或减少振动，保持稳定，故B错误； C．有台风时重物做的是受迫振动，不满足简谐振动条件，故C错误； D．有台风时，重物发生摆动，受力不平衡，则每根钢索受拉力大小不相等，故D错误。 故选A。 21．航天员用同一装置对同一单摆分别在地球和月球上做受迫振动实验，得到如图所示的共振曲线。将月球视为密度均匀、半径为r的球体，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，不考虑星球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A．该单摆在地球上的共振频率为f1 B．所用单摆的摆长为 C．月球表面的重力加速度为 D．月球的密度为 【答案】B 【详解】ABC．根据单摆周期公式可得 可得 由于月球的重力加速度小于地球的重力加速度，所以该单摆在月球上的共振频率为f1；设月球表面的重力加速度为，则有 地球上的频率为 所用单摆的摆长为 可得月球表面的重力加速度为 故AC错误，B正确； D．物体在月球表面上，有 解得月球质量为 根据 可得月球的密度为 故D错误。故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $