資源簡介

課時分層作業(yè)(七)　生活中的振動
說明：單選題每小題4分，雙選題每小題6分，本試卷總分54分
?題組一　阻尼振動與受迫振動
1．為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動器兩種使松果落下的裝置，如圖甲、乙所示，則(　　)
A．針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同
B．隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大
C．打擊桿對不同粗細的樹干打擊結(jié)束以后，樹干的自由振動頻率相同
D．振動器對樹木振動穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與樹木的固有頻率相同
2．(雙選)彈簧振子在振動過程中振幅逐漸減小，這是由于(　　)
A．振子開始振動時振幅太小
B．在振動過程中要不斷克服外界阻力做功，消耗能量
C．動能和勢能相互轉(zhuǎn)化
D．振子的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
3．下列說法不正確的是(　　)
A．實際的自由振動必然是阻尼振動
B．在外力作用下的振動是受迫振動
C．阻尼振動的振幅越來越小
D．受迫振動穩(wěn)定后頻率與自身物理條件無關
?題組二　共振現(xiàn)象
4．(雙選)如圖所示，一根水平張緊的繩子上系著五個單擺，擺長從左至右依次為、l、、l、2l，若讓D擺先擺動起來，周期為T，穩(wěn)定時A、B、C、E各擺的情況是(　　)
A．B擺振動的振幅最大
B．E擺振動的振幅最大
C．C擺振動的周期為T
D．A擺振動的周期大于T
5．(雙選)隨著中國城市化進程加速，噪音污染的問題越來越突出，噪音污染主要來源于交通運輸車輛鳴笛、工業(yè)噪音、建筑施工等。為解決噪音問題，某種減噪裝置結(jié)構(gòu)如圖所示，通過裝置的共振可吸收聲波。已知其固有頻率為f0＝(SI制)，其中σ為薄板單位面積的質(zhì)量，L為空氣層的厚度。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)它對頻率為150 Hz的聲音減噪效果最強，若外界聲波頻率由150 Hz變?yōu)?80 Hz，則(　　)
A．系統(tǒng)振動頻率為280 Hz
B．系統(tǒng)振動頻率為150 Hz
C．為獲得更好的減噪效果，可僅減小L的大小
D．為獲得更好的減噪效果，可僅換用σ更大的薄板
6．為了交通安全，常在公路上設置如圖所示的減速帶，減速帶使路面稍微拱起以達到車輛減速的目的。一排等間距設置的減速帶，可有效降低車速，稱為洗衣板效應。如果某路面上的減速帶的間距為1.5 m，一輛固有頻率為2 Hz的汽車勻速駛過這排減速帶，下列說法正確的是(　　)
A．當汽車以5 m/s的速度行駛時，其振動頻率為2 Hz
B．當汽車以3 m/s的速度行駛時最不顛簸
C．當汽車以3 m/s的速度行駛時顛簸得最厲害
D．汽車速度越大，顛簸得就越厲害
7．(12分)如圖所示是用來測量各種發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計原理圖。在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四個鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動機轉(zhuǎn)速可能為多少？a、b、c、d此時振動頻率分別為多少？
?題組三　共振曲線
8．(雙選)一洗衣機在正常工作時非常平穩(wěn)，當切斷電源后發(fā)現(xiàn)先是振動越來越劇烈、然后振動逐漸減弱，這一過程中洗衣機振幅隨波輪轉(zhuǎn)速(國際單位制中，轉(zhuǎn)速與波輪對洗衣機施加的力的頻率數(shù)值上相等)變化的關系圖線如圖所示，對這一現(xiàn)象下列說法正確的是(　　)
A．正常工作時，洗衣機波輪的轉(zhuǎn)速數(shù)值上大于洗衣機的固有頻率
B．正常工作時，洗衣機波輪的轉(zhuǎn)速數(shù)值上小于洗衣機的固有頻率
C．當洗衣機振動最劇烈時，洗衣機的固有頻率最大
D．當洗衣機振動最劇烈時，波輪轉(zhuǎn)速數(shù)值上恰等于洗衣機的固有頻率
9．(雙選)某簡諧振子，自由振動時的振動圖像如圖甲中的曲線Ⅰ所示，而在某驅(qū)動力作用下做受迫振動時，穩(wěn)定后的振動圖像如圖甲中的曲線Ⅱ所示，那么，此受迫振動對應的狀態(tài)可能是圖乙中的(　　)
甲
乙
A．a(chǎn)點　　　　　　　　 B．b點
C．c點 D．一定不是c點
4 / 4課時分層作業(yè)(七)
1．A　[根據(jù)共振的條件知，當振動器的頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時落果效果最好，而不同的樹木的固有頻率不同，針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同，故A正確；當振動器的振動頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時樹干的振幅最大，則隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度不一定增大，故B錯誤；打擊結(jié)束后，樹干做阻尼振動，阻尼振動的頻率小于樹干的固有頻率，振動過程中頻率不變，粗細不同的樹干，固有頻率不同，則打擊結(jié)束后，粗細不同的樹干頻率可能不同，故C錯誤；樹干在振動器的振動下做受迫振動，則穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同，故D錯誤。故選A。]
2．BD　[由于阻力作用，振子的機械能減小，振幅減小。故選BD。]
3．B　[實際的自由振動，必須不斷克服外界阻力做功而消耗能量，振幅會逐漸減小，必然是阻尼振動，A、C說法正確；只有在周期性外力(驅(qū)動力)的作用下，物體所做的振動才是受迫振動，B說法不正確；受迫振動穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動力的頻率決定，與自身物理條件無關，D說法正確。故選B。]
4．AC　[這是一個受迫振動的問題，由D擺提供驅(qū)動力，使A、B、C、E擺做受迫振動，其振動的頻率和周期等于D擺的振動頻率和周期，故C正確，D錯誤；因為B擺的擺長與D擺的擺長相等，所以B擺的固有周期等于驅(qū)動力的周期，滿足發(fā)生共振的條件，B擺發(fā)生共振，振幅最大，故A正確，B錯誤。]
5．AC　[系統(tǒng)做受迫振動，振動時的頻率等于驅(qū)動力的頻率即為280 Hz，A正確，B錯誤；由原本對頻率為150 Hz的聲音減噪效果最強可得原來系統(tǒng)的固有頻率等于或接近150 Hz，當外界聲波頻率由150 Hz變?yōu)?80 Hz時，驅(qū)動力的頻率大于系統(tǒng)的固有頻率，所以為獲得更好的減噪效果應增大系統(tǒng)的固有頻率，根據(jù)題中公式可知，可以減小L或者σ，C正確，D錯誤。故選AC。]
6．C　[當汽車以5 m/s的速度行駛時，驅(qū)動力的周期為T＝＝ s＝0.3 s，所以頻率f＝＝ Hz，故A錯；當汽車以3 m/s的速度行駛時，汽車的頻率為f′＝＝ Hz＝2 Hz，此時和固有頻率相同，所以振動得最厲害，故C對，B、D錯。故選C。]
7．解析：鋼片b振幅最大，說明可能發(fā)生了共振現(xiàn)象，根據(jù)共振的條件知，f驅(qū)＝f固＝60 Hz，電動機的轉(zhuǎn)速可能為60 r/s，鋼片a、b、c、d做的是受迫振動，其頻率f迫＝f驅(qū)＝60 Hz。
答案：60 r/s　均為60 Hz
8．AD　[當波輪振動頻率等于洗衣機固有頻率時，發(fā)生共振，振幅最大，所以根據(jù)題圖可知，正常工作時，洗衣機波輪的轉(zhuǎn)速數(shù)值上大于洗衣機的固有頻率，故A正確，B錯誤；固有頻率是自身屬性，不隨外界變化，故C錯誤；當波輪振動頻率等于洗衣機固有頻率時，發(fā)生共振，洗衣機振動最劇烈，故D正確。故選AD。]
9．AD　[振子的固有周期與驅(qū)動力周期的關系是T驅(qū)＝T固，則f驅(qū)＝f固，所以受迫振動的狀態(tài)一定不是題圖乙中的b點和c點，可能是a點，故A、D正確。]
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