2017-2018学年高中物理（鲁科版,选修3-4）课件+教师用书+练习:第1章 第4节 生活中的振动　 （3份打包）

学业分层测评(四) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．若空气阻力不可忽略，单摆在小于10 °的偏角的摆动中，总是减小的物理量为(　　) A．振幅 B．位移 C．周期 D．机械能 E．摆球通过平衡位置时的速度 【解析】　有空气阻力时，振动为阻尼振动，振幅不断减小，机械能和摆球通过平衡位置时的速度也不断减小．在平衡位置，位移为零，而后位移增大，直至动能为零时位移达到最大，然后位移又减小到零，所以位移不是一直减小．根据单摆周期公式T＝2 π，l、g不变，则T不变，故选项A、D、E正确． 【答案】　ADE 2.一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说法正确的是(　　) 【导学号：78510011】 A．机械能逐渐转化为其他形式的能 B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能 C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能 D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能 E．振动过程中摆球一定克服阻力做功 【解析】　单摆在振动过程中，因不断克服空气阻力做功，使机械能逐渐转化为内能，选项A和D对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一时刻的动能(或势能)，故选项B、C不对；摆球摆动过程中一定克服阻力做功，E正确． 【答案】　ADE 3．如图1­4­8所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是(　　) 图1­4­8 A．摆长约为10 cm B．摆长约为1 m C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动 E．当驱动力的频率由0.25 Hz逐渐增大到0.75 Hz时，该单摆的振幅先增大后减小 【解析】　由单摆做受迫振动时的共振曲线可知，当单摆发生共振时，固有频率等于驱动力的频率，即固有频率为0.5 Hz，因而固有周期为2 s，由单摆的周期公式可知，此单摆的摆长约为1 m，B正确；若增大摆长，周期变长，频率变小，共振曲线的“峰”将向左移动，D正确；当驱动力的频率由0.25 Hz逐渐增大到0.75 Hz时，与固有频率先接近再偏离，故单摆振幅先增大后减小，E正确． 【答案】　BDE 4．某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是(　　) A．当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小 B．当f＞f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大 C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0 D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f E．当f＝f0时发生共振现象，振幅最大 【解析】　由共振条件可知，当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而增大，当f＞f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大，选项A错误，B正确；该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于驱动力的频率f，选项C错误，D正确；当f＝f0时发生共振现象，振幅最大．E正确． 【答案】　BDE 5．如图1­4­9所示，一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为、l、2l，若让D摆先摆动起来，周期为T，稳定时A、B、C、E各摆的情况是(　　)、l、 图1­4­9 A．B摆振动的振幅最大 B．E摆振动的振幅最大 C．C摆振动的周期为T D．A摆振动的周期大于T E．B单摆发生共振现象 【解析】　这是一个受迫振动的问题，由D摆提供驱动力，使A、B、C、E摆做受迫振动，其振动的频率和周期等于D摆的振动频率和周期，故C选项正确．因为B摆的摆长与D摆的摆长相等，所以B摆的固有周期等于驱动力的周期，满足发生共振的条件，B摆发生共振，振幅最大，故A、E选项正确． 【答案】　ACE 6.如图1­4­10所示为一个弹簧振子做受迫振动时振幅与驱动力频率之间的关系图象，由图可知(　　) 图1­4­10 A．振子振动频率为f2时，它处于共振状态 B．驱动力频率为f3时，振子振动频率为f3 C．若撤去驱动力让振子做自由振动，频率是f3 D．振子做自由振动的频率可以为f1、f2、f3 E．振子做自由振动的频率只能是f2 【解析】　由题意可知，当驱动力的频率变化时，做受迫振动物体的振幅在变化，当驱动力频率为f2时，受迫振动的振幅最大，即发生共振现象，故A选项正确；做受迫振动的频率等于驱动力的频率，B选项正确．若撤去外力，物体自由振动，其频率为其固有频率，即应为f2，故C、D选项错误，E正确． 【答案】　ABE 7.如图1­4­11所示装置中，已知弹簧振子的固有频率f固＝2 Hz，电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮d2的.为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为多少？ 图1­4­11 【