2.6 受迫振动 共振(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

6受迫振动　共振 (时间:40分钟　总分:48分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　阻尼振动 1.(多选)弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小,这是由于 (　) A.振子开始振动时振幅太大 B.在振动过程中要不断克服外界阻力做功,消耗能量 C.动能和势能相互转化 D.振子的机械能逐渐转化为内能 2.由于存在空气阻力,严格来讲,任何物体的机械振动都不是简谐运动,在振动过程中 (　) A.振幅减小,周期减小,机械能减小 B.振幅减小,周期不变,机械能减小 C.振幅不变,周期减小,机械能减小 D.振幅不变,周期不变,机械能减小 ◆ 知识点二　受迫振动 3.下列振动属于受迫振动的是 (　) A.用重锤敲击一下悬吊着的钟后,钟的振动 B.打点计时器接通电源后,振针的振动 C.小孩睡在自由摆动的吊床上,小孩和吊床一起摆动 D.弹簧振子在竖直方向上振动 4.[2026·贵州贵阳一中高二月考] 港珠澳大桥在强风天气下,桥体会产生轻微振动.工程师在设计时采用调谐质量阻尼器(TMD)来抑制振动,当主结构发生振动时会导致TMD相对主结构的振动,满足一定条件的情况下,TMD的振动又会反作用到主结构上,抑制主结构的振动.以下关于该技术的说法正确的是 (　) A.TMD的振动幅度不受桥体振动的影响 B.TMD会改变桥体的固有频率来避免共振 C.调整质量块的质量,TMD随桥体振动的频率也会发生变化 D.TMD的固有频率与桥体振动频率一致时,通过吸收并消耗能量达到减振的效果 ◆ 知识点三　共振 5.[2025·浙江舟山高二期末] 如图所示为路面共振破碎机破碎旧水泥路面.破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈,由电脑自动调节振动频率,激发锤头下水泥路面局部范围产生共振,从而将水泥路面击碎.结合你所学的知识判断下列说法正确的是 (　) A.破碎机工作时,锤头为路面提供能量补充,振幅会越来越大 B.破碎机停止工作后,水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小 C.锤头振动频率越高,水泥路面的振动幅度越大,效果越好 D.调节锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时,效果最好 6.[2026·江苏南京师大附中高二月考] 如图甲所示为某型号的飞力士棒,用双手握住握柄振动,可以锻炼躯干肌肉.飞力士棒的固有频率为6 Hz,如图乙所示,某人驱动飞力士棒振动,其振动的频率从2 Hz逐渐增大到5 Hz,该棒振动的幅度是 (　) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 7.[2025·山东日照高二期末] 为了交通安全,常在公路上设置如图所示的减速带,减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的.一排等间距设置的减速带,可有效降低车速.如果某路面上的减速带间距为2 m,一辆固有频率为4 Hz的汽车匀速驶过这排减速带,下列说法正确的是 (　) A.汽车速度越大,颠簸一定越厉害 B.汽车以约8 m/s的速度行驶时颠簸最厉害 C.汽车以约8 m/s的速度行驶时颠簸最轻 D.汽车以10 m/s的速度行驶时,其振动频率为4 Hz 8.[2026·广东深圳高二期中] 如图所示,张紧的水平绳子上悬挂着A、B、C、D四个摆长不同的摆球,若让A摆在垂直于水平绳的竖直平面内先摆动起来,会发现B、C、D也摆动起来,待稳定时,下列说法正确的是 (　) A.A摆的周期最大 B.B、C、D摆的振幅相同 C.B、C、D摆球经过最低点时速度大小相同 D.四个摆球的频率相同 9.[2025·江苏常州高二期末] 如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图.在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100 Hz、90 Hz、80 Hz、70 Hz的四个钢片a、b、c、d,将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅很大,其余钢片振幅很小.则 (　) A.钢片a的振动频率约为100 Hz B.电动机的转速约为90 r/s C.钢片c的振动频率约为80 Hz D.钢片d的振动频率约为70 Hz 10.(多选)[2025·广东深圳中学高二月考] 如图甲所示,将一个筛子用四根弹簧支撑起来(后排的两根弹簧未画出),筛子上装一个电动偏心轮,这就做成了一个共振筛.工作时偏心轮被电动机带动匀速转动,从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力,使它做受迫振动,其共振曲线如图乙所示.现在在某电压下电动偏心轮转速是52 r/min.为了使筛子的振幅增大,某同学查阅资料发现: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.他们提出了四个备选方案,能实现增大振幅目的可能是 (　) A.提高输入电压 B.降低输入电压 C.减少筛子质量 D.增加筛子质量 11.(多选)如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线.下列说法正确的是 (　) A.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B.若两个受迫振动是在地球上同一地点进行,则两个单摆摆长之比LⅠ∶LⅡ=25∶4 C.若图线Ⅱ是在地面上完成的,则该单摆摆长约为1 m D.若摆长均为1 m,则图线Ⅰ是在地面上完成的 12.(多选)[2026·重庆一中高二月考] 如图甲所示,张紧的绳子上挂了A、B、C三个小球做单摆,摆长关系为LA=LB<LC.图乙是M、N两单摆在受迫振动中的共振曲线,则 (　) A.图甲中,A、B、C三个小球,其中C球的固有频率最大 B.图甲中,若把A球拉开较小角度释放,振动稳定后,B球的振幅大于C球的振幅 C.图乙中,若把两单摆放在同一地点,则M、N两单摆的摆长之比为4∶1 D.图乙中,若两单摆摆长相同,放在不同的星球上,则M、N两单摆所处星球的重力加速度大小之比为4∶1 学科网（北京）股份有限公司 $ 6　受迫振动　共振 1.BD　[解析] 振子开始振动时振幅太大或动能和势能相互转化,都不会让弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小,故A、C错误;由于阻力作用,在振动过程中要不断克服外界阻力做功,消耗能量,振子的机械能逐渐转化为内能,所以弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小,故B、D正确. 2.B　[解析] 由于存在空气阻力,振动系统在振动过程中机械能逐渐减小,转化为内能,振幅逐渐减小,而振动系统的振动周期与本身结构有关,故周期不变,选项B正确. 3.B　[解析] 受迫振动是物体在周期性驱动力作用下的往复运动,分析知,受周期性驱动力的只有振针,其他均为自由振动,故选B. 4.D　[解析] TMD的振动由桥体振动引发,其幅度受桥体振动影响,故A错误;固有频率由系统自身性质决定,TMD无法改变桥体的固有频率,故B错误;TMD受迫振动的频率由桥体的振动频率决定,与自身质量无关,故C错误;当TMD固有频率与桥体振动频率一致时,发生共振,TMD吸收并消耗振动能量,从而抑制桥体振动,故D正确. 5.D　[解析] 路面的振幅与驱动力的频率有关,当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时,水泥路面发生共振,振动幅度达到最大,而不是驱动力提供的能量越大振幅越大,故A错误;锤头周期性击打水泥路面停止工作后,水泥路面振动的振幅减小,但频率不变,故B错误;当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时,水泥路面发生共振,振动幅度达到最大,效果最好,而并非锤头振动频率越高,效果越好,故C错误,D正确. 6.A　[解析] 飞力士棒振动的幅度与驱动力频率跟固有频率的差值有关,差值越小,幅度越大,由于驱动力的振动频率从2 Hz逐渐增大到5 Hz,与飞力士棒的固有频率的差值越来越小,因此飞力士棒的振幅一直增大,故选A. 7.B　[解析] 驱动力的频率越接近汽车的固有频率,颠簸越厉害,A错误;汽车以约8 m/s的速度行驶时,驱动力的周期为T== s=0.25 s,驱动力的频率为f== Hz=4 Hz,汽车做受迫振动的振动频率为4 Hz,恰好等于汽车的固有频率,汽车发生共振,振幅最大,颠簸最厉害,B正确,C、D错误. 8.D　[解析] 若让A摆先摆动起来,其余摆则是做受迫振动,受迫振动中的周期相同,四个摆球的周期和频率都相同;单摆的周期为T=2π,因此B的固有周期和驱动力的周期更接近,振幅更大,摆角更大,经过最低点的速度更大,故选D. 9.B　[解析] b钢片振幅很大,说明b钢片的固有频率与电动机振动频率相等或最为接近,故电动机频率约为90 Hz,其他钢片都做受迫振动,振动频率等于电动机的振动频率,都约为90 Hz,故A、C、D错误;电动机的转速和频率相同,约为n=f=90 r/s,故B正确. 10.BC　[解析] 根据题意可知,筛子的驱动力频率为f=n= Hz≈0.87 Hz,由图乙可知,筛子的固有频率为f0=0.8 Hz,则要想增大振幅,可以降低驱动力频率或增大筛子的固有频率,由题意可知,增大电压可使偏心轮转速提高,筛子的驱动力频率增大,降低电压可以减小驱动力频率,故A错误,B正确;由题意可知,增加筛子质量可增大筛子的固有周期,即减小筛子的固有频率,减小筛子质量可以减小固有周期,增大固有频率,故D错误,C正确. 11.ABC　[解析] 图线中振幅最大处对应的频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等,从图线上可以看出,两摆的固有频率分别为fⅠ=0.2 Hz,fⅡ=0.5 Hz,当两摆分别在月球和地球上做受迫振动且摆长相等时,根据公式f=可知,g越大,f越大,所以gⅡ>gⅠ,又因为g地>g月,因此可推知图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线,A正确;若在地球上同一地点进行两次受迫振动,则g相同,摆长长的f小,且有=,所以=,B正确;fⅡ=0.5 Hz,若图线Ⅱ是在地面上完成的,根据g=9.8 m/s2,可计算出LⅡ约为1 m,C正确,D错误. 12.BC　[解析] 由单摆周期公式T=2π可知,C球的固有周期最大,则固有频率最小,故A错误;由单摆周期公式T=2π可知,A、B两个小球的固有周期相同,若把A球拉开较小角度释放,振动稳定后,B球发生共振现象,B球的振幅大于C球的振幅,故B正确;由图乙可知,M、N两单摆的频率之比为1∶2,则周期之比为2∶1,结合单摆周期公式T=2π可知,若把两单摆放在同一地点,重力加速度相等,则M、N两单摆的摆长之比为4∶1,若两单摆摆长相同,放在不同的星球上,则M、N两单摆所处星球的重力加速度大小之比为1∶4,故C正确,D错误. 学科网（北京）股份有限公司 $