2.6 受迫振动 共振（分层作业 ）【含答案解析】高二物理（人教版2019选择性必修第一册）.docxVIP

第6节受迫振动共振

一、阻尼振动

1.单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是()

A.位移逐渐减小 B.速度逐渐减小

C.动能逐渐减小 D.振动的能量逐渐转化为其他形式的能

【答案】D

【详解】单摆在空气中做阻尼振动时，由于克服阻力做功，所以振动能量会逐渐减少，并转化为其他形式的能，选项D正确；但是其位移、速度以及动能会交替变化，所以选项A、B、C错误。

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

【答案】B

【详解】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，为固有周期，故周期不变，选项B正确。

3.体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是()

A.物体通过O点时所受的合外力为零 B.物体将做阻尼振动

C.物体最终只能停止在O点 D.物体停止运动后所受的摩擦力为μmg

【答案】B

【详解】物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，故合外力不为零，选项A错误；物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振幅减小，做阻尼振动，选项B正确；物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点，选项C错误；若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为μmg，选项D错误。

受迫振动

4.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上下振动

【答案】B

【详解】受迫振动是在周期性驱动力作用下的振动，应该有周期性驱动力作用作为前提．B项中振针随振片在电磁铁的周期性驱使下做周期性振动，故B正确；A、C、D选项中在受到外力后不再持续受到周期性外力的驱使，故均是自由振动，故A、C、D错误．

5.如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则()

A.当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s

B.当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25s

C.当摇把转速为240r/min时，弹簧振子的振幅最大，若减小摇把转速，弹簧振子的振幅一定减小

D.若摇把转速从240r/min逐渐减小到120r/min，弹簧振子的振幅逐渐增大

【答案】BD

【详解】摇把的转速为n＝240r/min＝4r/s，它的周期T＝1n＝14s＝0.25s，转动摇把时，弹簧振子做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25s，故A错误，B正确；弹簧振子的固有周期T固＝1f固＝12s＝0.5s，当n＝240r/min＝4r/s，驱动力周期是0.25s时，振子没有发生共振，若减小摇把转速，振动周期变大，与固有周期接近，弹簧振子的振幅增大，故C错误；当n＝120r/min＝2r/s，驱动力周期是0.5s，与固有周期相等，若摇把转速从240r/min逐渐减小到120r

6.关于简谐运动和受迫振动，下列说法正确的是()

A.简谐运动的平衡位置物体的加速度为零

B.简谐运动的平衡位置回复力为零

C.当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大

D.一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个【答案】BCD

【详解】物体在平衡位置时，处在位移为零的位置，此时受到的回复力为零；但由于物体可能受其他外力，如单摆的摆动过程中，最低点为平衡位置，此时还有向心力，有向心加速度，故在平衡位置物体的加速度不一定为零，A错误，B正确；当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，产生共振，C正确；根据图像可知一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个，D正确。

共振及其应用

7.工厂测机器转速可用一种振动式转速计，它是由十几个安装在同一支架上的钢片做成，每个钢片的固有频率都不相同。使用时，将振动式转速计固定在机器的某个位置，受机器转动的影响，钢片会跟着振动，通过比较钢片的振动情况可知机器的转速。下列说法正确的是()

A.机器工作时钢片的振动频率都不相同

B.机器工作时所有钢片的振动幅度都相同

C.