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2.5阻尼振动 受迫振动
一、单选题
1．如图所示“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品，倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花，下列关于“洗”的说法正确的是（　　）
A．手掌摩擦的越快则溅起的水花越高
B．溅起水花的原因是由于手推动了“洗”
C．该种现象属于受迫振动
D．盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音
2．如图所示，松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。下列说法正确是（　　）
A．工作中，树干的振动频率等于采摘振动头的振动频率
B．采摘振动头振动频率越高，则落果的效果越好
C．采摘振动头振动频率越高，则树干的振动幅度越大
D．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小
3．如图所示，A球振动后，通过水平细迫使B、C振动，下面说法中，正确的是（　　）
A．只有A、C振动周期相等
B．A、B、C的振动周期相等
C．B的振幅最大
D．A的振幅比B小
4．如图中的曲线表示某振动系统受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系．可以看出，驱动力频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振．据史书记载：晋朝初期，京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣两次，人们十分惊恐．当时的学者张华判断，这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致．后来把铜盘磨薄一些，它就不再自鸣了．你认为把铜盘磨薄的目的是（ ）
A．减小铜盘固有振动的周期
B．减小铜盘固有振动的振幅
C．减弱皇宫敲钟引起的空气振动的强度
D．减小皇宫敲钟引起的空气振动的频率
5．下列关于机械振动的有关说法不正确的是（　　）
A．简谐运动的回复力是按效果命名的力
B．振动图像描述的是振动质点的轨迹
C．受迫振动的频率等于驱动力的频率
D．当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，振幅最大
6．关于共振，下列说法正确的是（　　）
A．发生共振现象时物体做的一定是固有振动
B．发生共振现象时驱动力的频率与物体的固有频率相同
C．一个固有频率为30Hz的物体受80Hz的驱动力作用时比受20Hz驱动力作用时振幅大
D．共振是有害的，因此在任何情况下都要尽可能避免共振
7．下表记录了某弹簧振子在不同频率的驱动力作用下的振幅，若该弹簧振子的固有频率为，则
驱动力频率 15 20 25 30 35 40
受迫振动振幅 9.1 15.6 26.9 27.8 15.1 9.3
A． B．
C． D．
8．如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B摆长相等．先让A摆振动起来，其它各摆随后也跟着振动起来，稳定后
A．其它各摆振动周期跟A摆相同
B．其它各摆振动周期不同，D摆周期最大
C．其它各摆振动振幅相同
D．其它各摆振动振幅不同，D摆振幅最大
9．两个弹簧振子甲的固有频率为f,乙的固有频率为9f,若它们均在频率为8f的策动力作用下受迫振动,则( ).
A．振子甲的振幅较大.振动频率为f
B．振子乙的振幅较大,振动频率为9f
C．振子甲的振幅较大.振动频率为9f
D．振子乙的振幅较大,振动频率为8f
10．如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则（）
A．此单摆的固有周期约为1s
B．此单摆的摆长约为1m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将右移
11．—单摆做阻尼振动,则在振动过程中（ ）
A．振幅越来越小,周期也越来越小
B．振幅越来越小,周期不变
C．在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变
D．振动过程中,机械能不守恒,频率减小
12．一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越强烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是
A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大
B．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
C．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
D．只有当洗衣机振动最剧烈时，洗衣机做受迫振动
13．下列说法正确的是（　　）
A．洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率
B．鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是自由振动
C．为了防止桥梁发生共振而坍塌,部队要齐步通过桥梁
D．声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振
14．蜘蛛捕食是依靠昆虫落在丝网上引起的振动准确判断昆虫的方位。已知丝网固有频率，某昆虫掉落在丝网上挣扎时振动频率为，则该昆虫落在丝网上时（　　）
A．增大，则丝网振幅增大 B．减小，则丝网振幅减小
C．昆虫引起丝网振动的频率为 D．丝网和昆虫挣扎振动周期相同
15．如图甲所示为一弹簧振子自由振动时的位移随时间变化的图象，图乙为该弹簧振子在某外力作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下列说法中不正确的是
A．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4 s
B．由图乙可知该弹簧振子的固有周期为8 s
C．由图乙可知外力的周期为8 s
D．如果改变外力的周期，在外力的周期接近4 s时该弹簧振子的振幅较大
16．如图所示，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，让振子上下自由振动，测得振动频率为2Hz，然后以4Hz的频率匀速转动摇把，当振子振动稳定后，振子的振动频率是（ ）
A．2 Hz B．4Hz C．6 Hz D．8 Hz
17．把一个乒乓球用细线悬挂起来，拉起一角度后释放，其摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是 （ ）
A．能量正在消失
B．乒乓球机械能可能守恒
C．乒乓球的机械能减少
D．只有乒乓球的动能和重力势能间的互相转化
18．如图所示,在张紧的绳上挂了A、B、C、D四个单摆，A摆与C摆的摆长相等，D摆的摆长最长，B摆最短．先将A摆拉离平衡位置后释放(摆角不超过5°)，则下列说法中正确的是（ ）
A．只有A摆发生振动，其余摆均不动
B．所有摆均以相同摆角振动
C．所有摆均以相同频率振动
D．B、C、D摆分别以各自固有频率振动
19．一个摆长约1m的单摆，在下图所示的四种驱动力作用下振动，要使该单摆振动稳定时的振幅最大，应选用下图所示的哪一种驱动力（当地的重力加速度g=9．8m/s2）（ ）
A． B．
C． D．
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
用手摩擦盆耳，溅起水花是因为“洗”做受迫振动造成的，当其摩擦的频率等于“洗”的固有频率，使其达到共振时，溅起的水花最高，与手掌摩擦的快慢没有关系。盆中的嗡嗡声是“洗”振动时产生的声音。故ABD错误；C正确。
故选C。
2．A
【详解】
A．工作中，树干做的是受迫振动，其振动频率等于采摘振动头的振动频率。故A正确；
BC．采摘振动头振动频率和树干的固有频率相同时，振幅最大，落果效果最好。故BC错误；
D．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率不变，振幅逐渐减小。故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
AB．由题意，A做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，A错误，B正确；
CD．由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅振幅比B摆大，而B做受迫振动，所以B的振幅比A小，CD错误；
故选B。
4．A
【详解】
把铜盘磨薄一些，从而减小了铜盘的固有振动的周期，依据共振的特点，铜盘与皇宫早晚的钟声不再发生共振，即不再出现共鸣，故A正确，BCD错误．故选A．
5．B
【详解】
A．简谐运动的回复力是按效果命名的力，故A正确，不符合题意；
B．振动图像描述的是振动质点在不同时刻的位移，而不是其实际的运动轨迹，故B错误，符合题意；
C．物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，故C正确，不符合题意；
D．当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，发生共振，振幅达到最大，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】
A．发生共振现象时物体做的一定是受迫振动，A错误；
B．发生共振现象时驱动力的频率与物体的固有频率相同，振幅达到最大，B正确；
C．驱动力的频率越接近固有频率时物体的振幅越大，故一个固有频率为30Hz的物体受80Hz的驱动力作用时比受20Hz驱动力作用时振幅小，C错误；
D．共振有时是有利的，要加以利用，有时是有害的，要避免发生，D错误。
故选B。
7．C
【详解】
当驱动力的频率等于弹簧振子的固有频率时，出现振幅最大的现象叫共振，由表格数据可知，当驱动力的频率在范围内的某值时出现振幅最大，可知弹簧振子的固有频率为；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论相符，选项C正确；
D. ，与结论不相符，选项D错误；
8．A
【详解】
AB.A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，振动周期都等于A摆的振动周期，选项A正确，B错误；
CD.由于各摆摆长不同，则振幅不同；由于A、B摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则B摆出现共振现象，振幅最大；故CD错误．
9．D
【详解】
由题，两振子都做受迫振动，它们的频率都等于驱动力频率8f．由于乙的固有频率为9f，与驱动力频率8f较接近，则振幅较大．故选D．
10．B
【详解】
单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s．故A错误；单摆的周期为2s由公式求得L≈1m 故B正确；根据知摆长增大周期增大，所以频率会变小，故C错误；频率变小则共振曲线的峰将向左移动，故D错误；故选B
11．B
【详解】
单摆做阻尼振动，其振幅越来越小，周期为，与是否有阻尼无关，则周期不变，故A项错误，B项正确．单摆做阻尼振动过程中，振幅逐渐减小，振动的能量也在减少，即机械能不守恒，通过某一位置的机械能越来越小，由于周期不变，则频率不变，故CD项错误．
12．A
【详解】
ABC．洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振.所以正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；此后波轮转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，所以A正确，B、C错误.
D．洗衣机一直在做受迫振动，只是当运转频率等于固有频率时发生共振；故D错误.
13．D
【详解】
A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大，所以洗衣机工作时机壳的振动频率大于其固有频率，故A错误；
B．鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是受迫振动，故B错误；
C．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，主要原因是避免使桥发生共振，故C错误；
D．较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振，故D正确；
14．D
【详解】
昆虫落在丝网上时，丝网做受迫振动，则丝网和昆虫挣扎振动周期及频率相同，即频率均为，周期均为；因不知道与的大小关系，则不能判断丝网振幅的变化.
故选D。
15．B
【详解】
A、图象甲是物体自由振动时的周期，故由图象甲可知，物体的固有频率为，故A正确；
B、图象乙是受迫振动的图象，故实际的振动周期为8s，即T=8s，故B错误；
C、由B选项可知，外力的周期为8s，故C正确；
D、当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当T在4s附近时，发生共振，振幅显著增大；当T比4s小得多或大得多时，振幅很小，故D正确；
不正确的故选B．
【点睛】由题意可知，图甲是物体自由振动图象，而图乙是物体做受迫振动时的图象；而物体自由振动时的周期为固有周期，做受迫振动时的周期等于驱动力的周期．
16．B
【详解】
以4Hz的频率匀速转动摇把，当振子振动稳定后，振子做受迫振动，振子的振动频率等于驱动力的频率4Hz．故B项正确．
点睛：注意区分固有频率和驱动力的频率，弹簧振子做受迫振动时振动频率等于驱动力的频率．
17．C
【详解】
因为乒乓球质量较小，受阻力较大，所以在运动过程中，阻力对乒乓球做负功，根据能量守恒可知，乒乓球机械能减少，内能增大，摆动幅度越来越小，C正确ABD错误
18．C
【详解】
A．A摆摆动起来后，通过水平绳子对B、C、D三个摆施加周期性的驱动力，使B、C、D三摆做受迫振动，故A错误；
B．BCD三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于C与A的摆长是相等的，所以C的固有频率与A相等，C做共振，振幅最大．故B错误；
CD．BCD三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则三摆均以相同频率振动；故C正确，D错误。
故选C。
19．C
【详解】
试题分析：据单摆的周期公式：求出此摆的周期T≈2s，当驱动力的周期接近该单摆的固有周期时，振幅最大，由图可知A图的周期为1s，B图的周期为0.5s，C图的周期为2s，D图的周期为4s．故ABD错误，C正确．故选C．
考点：单摆；受迫振动
【名师点睛】此题是对共振问题的考查；要知道发生共振的条件是受迫振动的周期等于驱动力的周期；解题时灵活应用共振的条件判断是解题的突破口，注意由图得到驱动力的周期，题目灵活性较强．答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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