分层作业(9)生活中的振动-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□00□00 □口1口口1□ 分层作业（九） 题 2□2222 卡 年级 号 33333 生活中的振动 信 4□4口44口4☐ 班级： 5 5555I5 (满分：44分) 66☐6]66 姓名： 707D7077 8☐8□8☐88 9☐9999■ ·基础对点练· 4.(4分)（多选）研究单摆受迫振动规律时得到如 图所示的共振曲线，下列说法正确的是() 1.(3分)自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小， ↑A/m 0.02--- 下列说法正确的是 ( 0.01 [A]机械能守恒 04 [B]能量正在消失 0.250.50.75fHz []总能量守恒，机械能减小 [A]其纵坐标为位移 [B]其横坐标为固有频率 [D]只有动能和势能的相互转化 [c]单摆的固有周期为2s 2.(3分)下列振动属于受迫振动的是 [D]图像的峰值表示单摆共振时的振幅 [A]用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动 5.(3分)如图所示，把两 个弹簧振子悬挂在同 [B]打点计时器接通电源后，振针的振动 一支架上，已知甲弹簧 [c]小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床 振子的固有频率为 一起摆动 9Hz,乙弹簧振子的固 [D]弹簧振子沿竖直方向自由振动 有频率为72Hz。当支架在沿竖直方向且频率 为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，两个弹 3.(3分)一台洗衣机在正常工作时非常平稳，切 簧振子的振动情况是 () 断电源后，发现洗衣机先是振动得越来越剧烈， [A]甲的振幅较大，且振动频率为18Hz 然后振动逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确 [B]甲的振幅较大，且振动频率为9Hz 的是 () [c]乙的振幅较大，且振动频率为9Hz [D]乙的振幅较大，且振动频率为72Hz ①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣 ·能力提升练· 机的固有频率大。②正常工作时，洗衣机波轮 的运转频率比洗衣机的固有频率小。③正常工 6.(3分)如图所示的装置，弹簧振 子的固有频率是4Hz。现匀速 作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固 转动把手，给弹簧振子以周期性 有频率。④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运 的驱动力，测得弹簧振子振动达 转频率恰好等于洗衣机的固有频率。 到稳定时的频率为1Hz,则把 手转动的频率为 [A]③ [B]② CA]1 Hz [B]3 Hz [c]①④ [D]②④ [c]4 Hz [D]5 Hz 17 7.(4分)（多选）在电影中我们有时会看到，电影 19876543210+0.5 中人物的“狮子吼”可以将酒杯震碎。若我们用 11.(10分)火车在铁轨上行驶时，由于在铁轨接 手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得 头处车轮受到撞击而上下振动。如果防震弹 该声音的频率为f。下列说法正确的是( ) 簧每受104N的力将被压缩20mm,而每根 [A]震碎酒杯是声波的共振现象 弹簧的实际负荷为5000kg,已知弹簧的振动 [B]震碎酒杯是声波的干涉现象 [c]发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定接 周期T=2x m 二，问车速为多大时，列车振动 近f 得最剧烈？（设铁轨长为12.5m,π取3.14） []发出的震碎酒杯的“狮子吼”的频率一定远 大于f 8.(4分)（多选）如图所示，张紧的绳上挂了a、b、 c、d四个单摆，四个单摆的摆长关系为l>l6 =l>l。,先让d摆稳定摆动起来（摆角不超过 5),则下列说法正确的是 () co [A]b摆发生振动，其余摆均不动 []所有摆均以2π， 的周期振动 g [c]所有摆均以相同摆角振动 [D]a、b、c中b摆振幅最大 9.(4分)（多选）下列说法正确的是 () [A]当f驱接近f圆时，驱动力作为动力的次 数多 [B]当∫驱=∫固时，驱动力始终是动力 [c]当f驱=f固时，受迫振动的振幅始终增大 []不论f驱与f周相差多少，驱动力始终是 动力 10.(3分)一个摆长约1m的单摆，在下列四个随 时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆的振 幅尽可能大，应选用的驱动力是 ( F/N F/N 3 \0.25 0.5 0.5 -3 -3 LA] [B] ↑FN 3 /123\4/5t/s [D] 187.BD[由题图可知，两单摆的振幅相等，周期不等，所以两单摆的5.B[根据受迫振动发生共振的条件可知，甲弹簧振子的振幅 摆长一定不同，故BD正确；由振幅相等而摆长不等知C错误； 较大，因为甲弹簧振子的固有频率等于驱动力的频率，做受 单摆的周期与摆球质量无关，故A错误。] 迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以选项B正确。] 6.A[把手转动时，转轴对弹簧振子施加了周期性的驱动力， 8.B[小球的运动可视为单摆的运动，根据周期公式T=2√日 弹簧振子做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，即把 可知，小球从A,点和B点释放，运动到O点的时间相等，都等于 手转动的频率。] T 7.AC[根据共振的条件与共振的特点可知，当物体发生共振 。根据动能定理有mgM=乞m-0,A,0两点的高度差 时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮 大于B、O两点的高度差，故1>U2,所以B正确，A、C、D 子吼”将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力 错误。] 的频率等于物体的固有频率，酒杯的固有频率为f,故“狮子 9.CD[A、B两摆球碰撞后，B球一定向右摆，A球可能向右 吼”的频率一定接近f,故A、C正确。] 摆，也可能向左摆，还可能停下来。由于两单摆摆长相同，因 8.BD[d摆摆动起来后，做简谐运动，运动过程中通过张紧的 此摆动的周期相同，它们在第一次碰撞后半个周期回到平衡 绳给其余各摆施以周期性驱动力，因而a、b、c均做受迫振 位置而发生第二次碰撞，C、D正确。] 动，A错误；做受迫振动的物体的运动频率等于驱动力的颜 10.[解析](1)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁 率，即等于d摆做简谐运动的频率，与各摆的固有频率无关， 架台上，摆线的悬点要固定，应采用题图丙所示的固定方式。 故所有摆均以d摆的周期振动，B正确；如果受迫振动物体的 (2)测出摆线长，再加上摆球的半径作为单摆的摆长，A错 固有频率等于驱动力的频率，会发生共振现象，振幅最大，由 于l,=l。,即b摆的固有频率等于驱动力的频率，所以b摆发 误；把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放（不超过 生共振，振幅最大，C错误，D正确。] 5°)，使之做简谐运动，B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时， 9.AB[振动系统做受迫振动时，驱动力可能在某段时间内是 C正确；单摆完成一次全振动的时间太短，直接测量时误差较大， 动力，对振动系统做正功，也可能是阻力，做负功。当驱动力 应该用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，然后再求 频率接近固有频率时，驱动力作为动力做正功的次数多。若 一次全振动的平均时间作为单摆的周期，D错误。 f解=∫国，驱动力一直是动力，做正功，但受迫振动的振幅不 分层作业（九） 一定一直增大，当补充的能量等于转化成的其他形式的能量 时，振幅达到稳定状态，故选A、B。] 答案速对 10.C[根据单摆的周期公式T=2π√ ,可求出此单摆的周 12 4:5 67 8 10 期T约为2$，驱动力的周期越接近单摆的固有周期，振幅越 大，故选C。] CB C CD B A AC BD :AB 11.[解析]由题意可知弹簧在做受迫振动，要使振动最强烈， 11.19.9m/s 必然是弹簧发生共振，此时必须满足∫整=∫国（或T照 T)。 试题精析 根据题意知，防震弹簧的劲度系数为 1.C[可以把自由摆动的秋千看成做阻尼振动的模型。振动 6=F10 x0.02 N/m=5×105N/m 系统中的能量转化不只是系统内部动能和势能的相互转化， 由于每根弹簧的实际负荷为m=5000kg,所以弹簧的固有 振动系统是一个开放系统，与外界时刻进行着能量交换，但 周期为T。=2π√ m=2π√5×10 5000 s=0.2πs 总能量守恒。系统由于受到阻力，消耗系统能量，从而使振 动的机械能不断减小。] 当振动最强烈时有T艇= L=12.5m=0.2x 2.B[受迫振动是振动系统在驱动力作用下的运动，故只有B 12.5 是受迫振动；A、C是阻尼振动，D是简谐运动。] 故火车的速度0=0,2X3.14m/s≈19.9m/s。 3.C[洗衣机切断电源后，波轮的运转频率逐渐减小，洗衣机的 振动最剧烈时，波轮的运转频率与洗衣机的固有频率相同，发生 分层作业（十） 了共振，此后波轮转速减慢，则f<f▣，共振现象消失，洗 答案速对 衣机的振动随之减弱，故选C。] 4.CD[共振曲线的纵坐标表示受迫振动的振幅，横坐标表示 1 234567 8910 驱动力的频率，峰值表示驱动力频率等于固有频率时，发生 AB 共振的振幅，D正确；根据题图可知固有频率为0.5Hz,故单 BC ACD BD AC D BD iB C AC 摆的固有周期为2s,C正确。] 11.(1)3m(2)0.8s(3)向左传播 491☐