【优化指导】2016-2017学年高中物理第11章机械振动5外力作用下的振动课时作业新人教版选修3-4讲述.doc

PAGE  PAGE 8 5　外力作用下的振动 A组(15分钟) 1.下列振动中属于受迫运动的是(　　) A.用重锤敲击一下悬吊着的钟后,钟的摆动 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,小孩随着吊床一起摆动 D.弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动 解析:受迫振动是振动物体在驱动力作用下的运动,故选项A错误,B正确;C是阻尼振动,D是简谐运动。 答案:B 2.2015年4月25日尼泊尔发生8.1级特大地震,导致很多房屋坍塌,场景惨不忍睹,关于地震时的下列说法正确的是(　　) A.所有建筑物振动周期相同 B.所有建筑物振幅相同 C.建筑物的振动周期由其固有周期决定 D.所有建筑物均做受迫振动 解析:地面上的所有建筑物都在同一驱动力作用下做受迫振动,它们的振动周期都与驱动力的周期相同,与其固有周期无关,故选项A、D正确,C错误。由于不同的建筑物固有周期不尽相同,所以做受迫振动时,它们的振幅不一定相同,选项B错误。 答案:AD 3.若空气阻力不可忽略,单摆在偏角很小的摆动中,总是减小的物理量为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.振幅 B.位移 C.周期 D.机械能 解析:有空气阻力时,振动为阻尼振动,机械能不断减小,振幅也不断减小;在平衡位置,位移为零,之后位移增大,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=2π,l不变,则T不变。选项A、D正确,B、C错误。 答案:AD 4.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 解析:生活中的共振现象的实例有很多,有有益的,也有有害的,当我们利用共振时,应使驱动力的频率尽量接近系统的固有频率;当防止共振时,应使驱动力的频率尽量远离系统的固有频率。 答案:CD 5.一单摆在空气中振动,振幅逐渐减小。下列说法正确的是(　　) 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 解析:单摆振动过程中,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、D正确;虽然单摆总的机械能在逐渐减少,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,动能逐渐减少,势能逐渐增加,而势能转化为动能时,势能逐渐减少,动能逐渐增加,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错误。 答案:AD 6.某简谐振子,自由振动时的振动图象如图甲中的曲线Ⅰ所示,而在某驱动力作用下做受迫振动时,稳定后的振动图象如图甲中的曲线Ⅱ所示,那么,此受迫振动对应的状态可能是图乙中的(　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.一定不是c点 解析:振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱=T固,所以受迫振动的状态一定不是题图乙中的b点和c点,可能是a点,故选A、D。 答案:AD 7. 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如图所示,由图可知(　　) 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 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,故选项A正确。做受迫振动的频率等于驱动力的频率,选项B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,故选项C、D错误。 答案:AB 8.导学摆(周期为2 s的单摆)摆球质量为0.2 kg,它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4 cm,当它完成10次全振动回到最大位移处时,因有阻尼作用,距最低点的高度变为0.3 cm。如果每振动10次补充一次能量,使摆球回到原高度,那么1 min内总共应补给多少能量?(g取9.8 m/s2) 解析:每振动10次要补充的能量为ΔE=mgΔh=0.2×9.8×(0.4-0.3)×10-2 J=1.96×10-3 J。秒摆的周期为2 s,1 min内完成全振动的次数为30次,则1 min内总共应补充的能量为E=3ΔE=5.88×10-3 J。 答案:5.88×10-3 J B组(15分钟) 1. 如图所示,两个质量分别为m0和m的小球,悬挂在同一根水平