2019-2020年高中物理第1章機械振動第4節(jié)生活中的振動自我小測魯科版選修1如圖所示，為單擺做阻尼振動時的振動圖象，下列說法正確的是（）A擺球在A時刻的動能等于在B時刻的動能B擺球在A時刻的勢能等于在B時刻的勢能C擺球在A時刻的機械能等于在B時刻的機械能D擺球在后一時刻的動能總比前一時刻的動能小2一洗衣機在正常工作時非常平穩(wěn)，當切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機先是振動越來越劇烈，然后振動再逐漸減弱，對這一現(xiàn)象，下列說法正確的是（）正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率比洗衣機的固有頻率大；正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率比洗衣機的固有頻率小；正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率等于洗衣機的固有頻率；當洗衣機振動最劇烈時，波輪的運轉頻率恰好等于洗衣機的固有頻率。A BC D3某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅動力的作用下做受迫振動，驅動力的頻率為f。若驅動力的振幅保持不變，下列說法正確的是（）A當ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B當ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f4一砝碼和一輕彈簧構成彈簧振子，如圖所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動。勻速轉動把手時，曲桿給彈簧振子以驅動力，使振子做受迫振動。把手勻速轉動的周期就是驅動力的周期，改變把手勻速轉動的速度就可以改變驅動力的周期。若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖甲所示。當把手以某一速度勻速轉動，受迫振動達到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖線如圖乙所示。甲乙若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅動力的周期，Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則（）A由圖線可知T04 sB由圖線可知T08 sC當T在4 s附近時，Y顯著增大；當T比4 s小得多或大得多時，Y很小D當T在8 s附近時，Y顯著增大；當T比8 s小得多或大得多時，Y很小5鋪設鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運行的列車經(jīng)過軌端接縫處時，車輪就會受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長度相等，所以這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊力做受迫振動，已知普通鋼軌長為12.6 m，列車振動的固有周期為0.315 s，下列說法正確的是（）A列車的危險速率為40 m/sB列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D增加鋼軌的長度有利于列車高速運行6如圖所示是用來測量各種發(fā)動機轉速的原理圖。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端與正在轉動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片的振幅最大，則電動機轉速為多大？7如圖所示，一個豎直圓盤轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當圓盤靜止時，讓小球在水中振動，其阻尼振動的頻率約為3 Hz?，F(xiàn)使圓盤以4 s的周期勻速轉動，經(jīng)過一段時間后，小球振動達到穩(wěn)定，它振動的頻率是多少？參考答案1解析：單擺做阻尼振動時機械能減小，但在同一位置勢能相等。答案：B2解析：當切斷電源后，洗衣機波輪的轉速逐漸慢下來，在某一小段時間內洗衣機發(fā)生了強烈的振動，說明了此時波輪的頻率與洗衣機固有頻率相同，發(fā)生了共振。此后波輪轉速減慢，則f驅f固，所以共振現(xiàn)象消失，洗衣機的振動隨之減弱。答案：C3解析：由共振條件及共振曲線可知：驅動力的頻率f越接近振動系統(tǒng)的固有頻率f0，則振幅越大，故知：當ff0時，振幅隨f的增大而增大，A錯；當ff0時，振幅隨f的增大而減小，隨f的減小而增大，B正確；系統(tǒng)振動穩(wěn)定時，振動頻率等于驅動力頻率f，與固有頻率f0無關，D對、C錯。答案：BD4解析：該題是考查機械振動圖象和共振現(xiàn)象的題目。細讀圖中所給情景，可知：圖甲是描述彈簧振子在不受驅動力的情況下振動情況的圖象，此時的振動周期是該彈簧振子的固有周期，從圖中可直接讀出固有周期為 4 s，A對，B錯；當驅動力的頻率與固有頻率相近時，發(fā)生共振，振幅顯著增大，所以當曲桿的轉動周期與彈簧振子的固有周期4 s接近的時候，振幅Y顯著增大，其他情況下Y很小，C對，D錯。答案：AC5解析：對于受迫振動，當驅動力的頻率等于固有頻率時發(fā)生共振。本題中當列車運行時受到鋼軌的沖擊力的周期等于固有周期時，列車會產(chǎn)生共振，此時列車最危險，其速度v m/s40 m/s，故A正確；列車運行時的振動頻率不一定比固有頻率大或小，減速是接近固有頻率還是遠離固有頻率并不知道，故B錯；列車的振動頻率由鋼軌長度與運行速度決定，而固有頻率由自身結構特點決定，兩者不一定相等，故C不正確；鋼軌增長，即L變大，由v可知，v變大，故D正確。答案：AD6解析：b鋼片振幅最大，則f驅f固，所以電動機的轉速為n60 r/s。答案：60 r/s7解析：當圓盤轉動時，通過小圓柱帶動T形支架上下振動，T形支架又通過彈簧給小球一周期性的作用力使其做受迫振動，所以小球振動的頻率應等于驅動力的頻率，即T形支架的振動頻率，而T形支架的頻率又等于圓盤轉動的頻率，故小球振動的頻率f Hz0.25 Hz。答案：0.25 Hz