5 第二章 5.阻尼振动 受迫振动（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（教科版）

**基本信息** 高中物理机械振动同步练，基础过关练设4题组8题，以“概念理解→图像分析→实际应用”为路径分层，巩固阻尼振动、受迫振动及共振核心知识，适配新授课基础巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题组一|阻尼振动能量变化、周期等基础概念|多选题结合基础判断（如第1题），强化能量观念| |题组二|受迫振动周期、振幅特点|单摆受迫振动情境题（如第3题），培养科学推理| |题组三|共振曲线与固有频率关系|图像分析题（如第5题），提升模型建构能力| |题组四|共振条件及实际应用|飞力士棒、共振筛等情境题（如第7、8题），体现科学态度与责任|

第二章　机械振动 5　阻尼振动　受迫振动 基础过关练 题组一　振动中的能量问题 1.(多选题)关于阻尼振动,下列说法正确的是 (　　) A.阻尼振动就是减幅振动,其振动的能量不断减少 B.实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用 C.阻尼振动的振幅、振动能量、振动周期逐渐减小 D.对做阻尼振动的振子来说,其机械能逐渐转化为内能 2.(2024河南开封高级中学阶段测试)如图所示为单摆做阻尼振动的位移x随时间t变化的图像,t1、t2时刻的位移大小均为2 cm,t3时刻的位移大于2 cm。关于摆球在t1、t2和t3时刻的速度、重力势能、动能、机械能的分析,下列说法正确的是 (　　) A.摆球在t1时刻的机械能等于t2时刻的机械能 B.摆球在t1时刻的动能等于t2时刻的动能 C.摆球在t1时刻的重力势能等于t2时刻的重力势能 D.摆球在t3时刻的速度大于t2时刻的速度 题组二　受迫振动 3.(2025四川广安开学考试)如图所示,一根张紧的绳上悬挂3个理想单摆,摆长关系为lA=lC<lB,摆球质量关系为mA>mB=mC。当A摆振动起来,通过张紧的绳迫使B、C摆也振动起来,达到稳定后 (　　) A.A摆的摆球质量最大,故振幅最小 B.A、B摆振动周期相同,振幅不同 C.B摆的摆长最大,故振动周期最长 D.A、C摆振幅不同,振动周期相同 4.(多选题)(2025四川德阳阶段检测)如图甲所示,在曲轴上悬挂一弹簧振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把,给振子一竖直方向的初速度,让振子自由上下振动,其振动曲线如图乙所示;然后以某一转速匀速转动摇把,当振子振动稳定后,其振动图像如图丙所示。下列说法正确的是 (　　) 　 A.振子振动稳定后的振动周期为0.4 s B.摇把匀速转动的转速为150 r/min C.为了增大振子振动的振幅,应增大摇把的转速 D.当摇把匀速转动的频率为2.5 Hz时,振子振动的振幅最大 题组三　共振曲线问题 5.(多选题)(2025四川眉山阶段检测)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,重力加速度g=10 m/s2,则 (　　) A.此单摆的摆长约为4 m B.此单摆的摆长约为1 m C.若摆长适当增大,共振曲线的峰将向右移动 D.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向右移动 6.(2025四川成都阶段检测)如图所示为单摆在两次受迫振动的共振曲线,已知地球表面重力加速度g取10 m/s2,月球表面重力加速度为地球表面的,下列说法正确的是 (　　) A.若图线Ⅰ是在地球上完成的,则该摆摆长约为1 m B.若图线Ⅱ是在月球上完成的,则该摆摆长约为1 m C.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行的,则图线Ⅰ和图线Ⅱ代表的摆长之比LⅠ∶LⅡ=25∶4 D.若两次受迫振动摆长相同,则两次实验所在地的重力加速度之比gⅠ∶gⅡ=25∶4 题组四　共振现象的应用 7.(2024山东滨州惠民六校期中)飞力士棒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4.5 Hz,如图所示。则 (　　) A.使用者用力越大,飞力士棒振动越快 B.随着手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度不可能越来越小 C.双手驱动该飞力士棒每分钟完成4.5次全振动,会产生共振 D.负重头质量不变,仅PVC杆缩短时,飞力士棒的固有频率随之变化 8.(2025四川南充期中)如图甲,把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它转动时,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛。该共振筛的共振曲线如图乙所示,已知仅增大电压,可使偏心轮转速提高;仅增大筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在某电压下偏心轮的转速是2 r/s,则 (　　) 　 A.筛子现在振动的频率为0.8 Hz B.共振筛的固有频率为0.8 Hz C.仅增大电压,可以使筛子振幅增大 D.仅增大筛子质量,可以使筛子振幅增大 答案与分层梯度式解析 第二章　机械振动 5　阻尼振动　受迫振动 基础过关练 1.ABD 2.C 3.B 4.CD 5.AD 6.C 7.D 8.B 1.ABD　振动系统的振动频率与本身的结构有关,为固有频率,在阻尼振动中,振幅逐渐减小,振动能量逐渐减少,最终转化为内能,但周期不变,故A、D正确,C错误;实际的振动系统都要受到摩擦力或空气阻力等阻尼作用,B正确。 导师点睛　 阻尼振动的三个特点 (1)振幅逐渐减小,最后停止振动; (2)系统的机械能逐渐减少,最后耗尽; (3)周期、频率不随振幅的变化而变化。 2.C　摆球做阻尼振动,机械能随时间不断减小,所以摆球在t1时刻的机械能大于t2时刻的机械能,故A错误;根据对称性可知摆球在t1时刻的重力势能等于t2时刻的重力势能,而摆球的机械能等于动能与重力势能之和,根据A项分析可知摆球在t1时刻的动能大于t2时刻的动能,故B错误,C正确;摆球在t3时刻的速度等于零,摆球在t2时刻的速度大于零,所以摆球在t3时刻的速度小于t2时刻的速度,故D错误。 3.B　A摆振动后带动B、C摆做受迫振动,而做受迫振动物体的周期等于驱动力的周期,故B、C摆的振动周期均和A摆相同;单摆的振动周期T=2π,由题意可知C摆的固有周期与驱动力的周期相等,C摆发生共振,其受迫振动的振幅达到最大,与A摆振幅相同,B摆振幅最小。综合上述,B正确,A、C、D错误。 4.CD　匀速转动摇把,弹簧振子做受迫振动,振动稳定时的频率和周期等于驱动力的频率和周期,与自身的固有频率和周期无关,由题图丙可知,振子振动稳定后的振动周期为T=0.8 s,则匀速转动摇把施加驱动力的周期为T1=T=0.8 s,故摇把匀速转动的频率为f1== Hz=1.25 Hz,转速为n=1.25×60 r/min=75 r/min,故A、B错误;由题图乙可知,弹簧振子自由振动时的周期为T2=0.4 s,振动频率为f2== Hz=2.5 Hz,由于摇把匀速转动的频率为1.25 Hz,要增大振子振动的振幅,必须使摇把的转动频率向弹簧振子的固有频率靠近,因此应增大摇把的转动频率,即增大摇把的转速,故C正确;匀速转动摇把,当振子振动的振幅最大时,驱动力的频率应该和弹簧振子的固有频率相同,故当摇把匀速转动的频率为2.5 Hz时,振子振动的振幅最大,故D正确。 5.AD　当驱动力频率等于单摆固有频率时,单摆受迫振动的振幅最大(破题关键)。由题图可知,当驱动力频率为0.250 Hz时单摆振幅最大,故单摆固有频率为0.250 Hz,则单摆固有周期T==4 s,又因为T=2π,可得摆长L≈4 m,故A正确,B错误;由T=2π=可知,若摆长适当减小,则固有频率变大,共振曲线的峰将向右移动,故C错误,D正确。 6.C　由题图可知,图线Ⅰ对应的单摆的固有频率fⅠ=0.2 Hz,则固有周期TⅠ==5 s,图线Ⅱ对应的单摆的固有频率fⅡ=0.5 Hz,则固有周期TⅡ==2 s。若图线Ⅰ是在地球上完成的,由周期公式有TⅠ=2π,可得该摆摆长约为L地=≈6.34 m,A错误;若图线Ⅱ是在月球上完成的,由周期公式有TⅡ=2π,可得该摆摆长约为L月=≈ m,B错误;若两次受迫振动是在地球上同一地点进行的,则重力加速度相等,则根据周期公式可得L=,则有==,C正确;若两次受迫振动摆长相同,根据周期公式可得g=,有==,D错误。 7.D　使用者用力大小影响的是振幅,与振动快慢没有关系,A错误;随着手振动的频率增大,飞力士棒振动的频率随之增大,但是振幅可能越来越小,B错误;双手驱动该飞力士棒每分钟完成4.5次全振动,则驱动力的频率为f= Hz=0.075 Hz,与飞力士棒的固有频率不相等,不会产生共振,C错误;负重头质量不变,仅PVC杆缩短,结构改变,飞力士棒的固有频率会变化,D正确。 8.B　由题图可知,该共振筛振幅最大的时候,其频率为0.8 Hz,即共振筛的固有频率为0.8 Hz,B正确;由于现在偏心轮的转速n=2 r/s,则其频率f=n=2 Hz,驱动力频率与筛子固有频率不相等,故筛子做受迫振动,所以筛子此时的频率为2 Hz,A错误;此时筛子的频率为2 Hz,而由题意可知,电压增加,偏心轮转速提高,则驱动力频率增加,则筛子固有频率和驱动力频率的差值变大,筛子振幅减小,C错误;由题意可知,增加筛子质量,筛子的固有周期增大,则筛子固有频率减小,则筛子固有频率和驱动力频率的差值变大,筛子振幅减小,D错误。 7 学科网（北京）股份有限公司 $