2.5 阻尼振动 受迫振动 同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

5. 阻尼振动　受迫振动

一、必备知识基础

题组一　阻尼振动

1.自由摆动的秋千,摆动的振幅越来越小,下列说法正确的是(　　)

A.机械能守恒

B.能量正在消失

C.总能量守恒,机械能减小

D.只有动能和势能的相互转化

2.如图所示,物体静止于水平面上的O点,这时弹簧恰为原长l0,物体的质量为m,与水平面间的动摩擦因数为μ,现将物体向右拉一段距离后自由释放,使之沿水平面振动,下列结论正确的是(　　)

A.物体通过O点时所受的合外力为零

B.物体将做阻尼振动

C.物体最终只能停止在O点

D.物体停止运动后所受的摩擦力为μmg

3.(2025陕西榆林高二上期末)如图所示为某同学研究单摆做阻尼振动的位移—时间图像,M、N是图像上的两个点,且M、N两点到平衡位置的距离相等,下列说法正确的是(　　)

A.单摆做阻尼振动的过程中周期变小

B.摆球在M点时的动能大于在N点时的动能

C.摆球在M点时做减速运动

D.摆球在N点时正在升高

题组二　受迫振动与共振

4.A、B两个单摆,A摆的固有频率为4f,B摆的固有频率为f,若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动,则两单摆比较(　　)

A.A摆振幅较大,振动频率为f

B.B摆振幅较大,振动频率为4f

C.A摆振幅较大,振动频率为5f

D.B摆振幅较大,振动频率为5f

5.如图所示,曲轴上挂着一个弹簧振子。转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动,开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2 Hz。现匀速转动摇把,转速为240 r/min。则下列说法正确的是(　　)

A.当振子稳定振动时,它的振动周期是0.5 s

B.当振子稳定振动时,它的振动频率是4 Hz

C.当转速为240 r/min时,弹簧振子的振幅最大

D.当转速增大时,弹簧振子的振幅增大

题组三　共振

6.(多选)下列关于共振和防止共振的说法,正确的是(　　)

A.共振现象总是有害的,所以要避免共振现象发生

B.队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力,从而避免产生共振

C.火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率,从而避免产生共振

D.利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率,防止共振危害时,应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率

7.一物体做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系图像如图所示,由图可知(　　)

A.驱动力频率为f2时,物体处于共振状态

B.物体做自由振动时,频率可以为f1、f2或f3

C.要减小共振的危害,必须使物体的振动频率接近f2

D.要利用共振的效果,必须使物体的振动频率远离f2

8.单摆在两次受迫振动中的共振曲线如图所示,下列说法正确的是(g取9.8 m/s2)(　)

A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相等,则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线

B.若两次受迫振动均在地球上同一地点进行,则两次摆长之比为lⅠ∶lⅡ=4∶25

C.若图线Ⅱ对应单摆的摆长约为2 m,则图线Ⅱ可能是在地球表面上完成的

D.若图线Ⅱ是在地球表面上完成的,则该单摆摆长约为1 m

二、关键能力提升

9.如图甲所示,一个竖直圆盘转动时,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形支架下面系着一个弹簧和小球组成的弹簧振子,当圆盘静止时,小球可稳定振动。改变圆盘匀速转动的周期,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图乙所示。现使圆盘以4 s的周期匀速转动,经过一段时间后,小球振动达到稳定,则下列说法正确的是(　　)