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1、【优化方案】 2013 届高二物理上册 电子题库 第 9 章第五节第六节第七节课时活页训练1关于简谐运动和阻尼振动的下列说法中不正确的是 ()A做简谐运动的系统，振动到最大位移处的势能一定等于振动到平衡位置时的动能B做阻尼振动的系统，振动到最大位移处的势能一定等于振动到平衡位置时的动能C做阻尼振动的振动系统，振动过程中一定克服系统外力做功D振动的系统，若振幅增大，必有其他形式的能转化为振动系统的机械能解析：选 B. 简谐运动的物体总能量保持不变，而做阻尼振动的系统能量在逐渐减小，故不正确的说法是 B 项2关于振幅，以下说法正确的是()A物体振动的振幅越大，振动越强烈B一个确定的振动系统，振幅越
2、大，振动系统的能量越大C振幅越大，物体振动的位移越大D振幅越大，物体振动的加速度越大解析：选 AB. 振动系统的能量大小取决于振幅的大小，振幅越大，振动的能量越大，振动越强烈，振动的位移与加速度都做周期性变化因此A、 B 正确图 9 583如图95 8 所示，将相同的两单摆拉到不同的位置A、B( <10°) ，使其同时振动起来，且hA<hB，则有 ()A由 A 位置释放先摆到最低点B由 A、 B 位置释放同时摆到最低点C摆到最低点时两球机械能相等D在任一时刻B 的机械能总大于A 的机械能解析：选 BD.同一地理位置，两单摆摆长相等，则其周期相同，与振幅无关，所以摆球到达最
3、低点所用的时间相等两摆总是同步的两摆在摆动过程中机械能守恒，以最低点所在平面为零势能面，则EA mghA，EB mghB，由 hB>hA，则在摆动过程中任何时刻 B 的机械能都比 A 的机械能大，在最低点，摆球的动能即为摆球的总机械能，即 B 的动能大图 9 594(2011 年北京四中模拟) 如图 9 5 9 所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为 9 Hz 的驱动力作用下做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是()A甲的振幅较大，且振动频率为8 HzB甲的振幅较大，且振动频率为9 HzC
4、乙的振幅较大，且振动频率为9 HzD乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz解析：选 B. 甲、乙的频率都等于驱动力的频率9 Hz ，由于甲的频率与驱动力的频率接近，所以甲的振幅较大用心爱心专心1图 95105光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图 9 5 10 所示， 现将 A 沿斜面拉到B 点无初速释放， 物体在 BC范围内做简谐运动， 则下列说法正确的是()A OB越长，振动能量越大B在振动过程中，物体A 机械能守恒C A在 C点时，由物体与弹簧构成的系统势能最大，在O点时势能最小D A在 C点时，由物体与弹簧构成的系统势能最大，在B 点时势能最小解析：选 AC.由弹簧、物
5、体A 构成的系统在简谐运动中机械能守恒，且动能、势能不断相互转化， 在平衡位置O处动能最大，在最大位移处势能最大；在振动过程中，振动能量取决于振幅的大小，做简谐运动的物体的能量与振幅有关，振幅大机械能就大，因此A 正确；在简谐运动中，系统机械能守恒，但物体A 的重力势能与动能总和不断变化，A 的机械能不守恒， B 错；在简谐运动中，系统在最大位移处势能最大，在平衡位置处动能最大，势能最小，所以 C正确， D错误，答案为 A、 C.6某同学为研究“受迫振动的振幅与驱动力频率关系”下表是此同学实验时记录的某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若设该系统的固有频率为f 固 ，则下列中判断正确的是
6、()驱动力的频率/Hz304050607080受迫振动的振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A. f 固 60 HzB 50 Hz< f 固 <60 HzC60 Hz f 固 <70 Hz D 以上说法都不对解析：选C. 由共振曲线可知，当f 驱 与 f 固 相差越大，受迫振动的振幅越小，f 驱 与 f 固相差越小，受迫振动的振幅越大由上表可看出，当f 驱 60 Hz 时，振幅最大，说明60 Hz与 f 固相差最少，或者说最接近当 50 Hz f 驱 60 Hz 时，振动的振幅一直增大，说明 f 固 60 Hz， f 驱 70 Hz 时振幅小于 f 驱 6
7、0 Hz 的振幅，说明 60 Hz f 驱<70 Hz 时，其振幅变化可能为一直减小，也可能先增大再减小，所以60 Hz f 固<70 Hz.7铺设钢轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时， 车轮就会受到一次冲击由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s下列说法正确的是()A列车的危险速度为40 m/sB列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D增加钢轨的长度有利于列车高速运行l解析：选 AD.共振的条
8、件是驱动力的频率等于系统的固有频率，由 v T 可求出危险车速为 40 m/s ，显然增加钢轨的长度有利于列车高速运行故A、 D 正确、 C 错误；列车过桥需要减速，是为了防止桥发生共振现象，故B 错误图 95118如图 95 11 所示，质量为 M的物块钩在水平放置的左端固定的轻弹簧的右端，构用心爱心专心2成一弹簧振子，物块可在光滑水平面上做简谐运动，振幅为 A. 在运动过程中将一质量为 m 的小物块轻放在 M上，第一次是当 M运动到平衡位置时放在上面， 第二次是当 M运动到最大位移处时放在上面，观察到第一次放后的振幅为A1，第二次放后的振幅为A2，则 ()AAAABA<AA1212C
9、 1 2<D2<1AAA AA A解析：选 B. 当 M运动到平衡位置时将 m放到 M上， M与 m发生了一个完全非弹性碰撞，二者达到共同速度的过程， 必有一部分动能转化为内能，使系统的总机械能变小，而系统总的机械能等于系统的最大弹性势能，因此，与最大弹性势能对应的振幅减小了当 M运动到最大位移时速度为零，将 m放在 M上的过程没有外力对系统做功，系统的机械能没有变化，故其振幅不变综上分析可知A1<A2A， B 选项正确图 95129如图 9 512 所示，轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为2 Hz. 杆的 O端有固定光滑轴C端下边由偏心轮支持，偏心轮绕其轴转动，
10、转速为 n. 当 n 从 0 逐渐增大到 5 r/s过程中，振子 M的振幅变化情况将是_ ，当 n _r/s时振幅最大若转速稳定在5 r/s，M的振动周期是_解析：本题考查受迫振动的频率和共振的条件的分析振子固有频率为2 Hz ，凸轮的转动频率就是驱动力的频率，即f 驱 从 0 增大到 5 Hz 过程中，先接近固有频率，达到相等后又偏离固有频率，故振幅先增大后减小当f 驱 f 固 2 Hz ，即 n2 r/s时振幅最大当 n 5 r/s ，即 f 驱 5 Hz ，T 驱 0.2 s 受迫振动的周期取决于驱动力的周期，即也为 0.2 s.答案：先增大后减小20.2 s10微波炉是一种新型家用电器
11、用它加热含水分较多的食品效果很好它的加热原理是利用磁控管发出频率为2450 MHz 的微波，微波经炉顶的波导传输到加热室水分子是极性分子， 它的正负电荷的中心是不重合的因此当有微波通过时，水分子将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来又因为该微波的频率和水分子振动的固有频率相同，因此能使水分子发生共振，分子动能迅速增大，使食物的内能增大，温度升高如果水以冰的形式存在，由于固体分子间的结合较紧密，吸收微波的能力就很低，加热时会很不均匀根据以上说明，微波炉能加热含水分较多的食品的原因是由于：_ ；_ ； _ ；可以推出水分子振动的固有频率为_Hz.答案：水分子是极性分子水是液态水分子的固有频率
12、和微波炉发出的微波的频率相同 2.45 ×109图 951311(2011 年苏州模拟 ) 如图 9 5 13 所示为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长约为多少？共振时单摆的振幅为多少？( g 取 10 m/s 2)解析：从共振曲线可知， 单摆的固有频率f 0.5 Hz，因为 f 1g，所以 l g2 2，2l4 f代入数据解得 l 1 m.A8 cm.从共振曲线可知：单摆发生共振时，振幅用心爱心专心3答案：摆长约为1 m，共振时单摆的振幅为8 cm.12 (2011年浙江宁波高二测试) 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力图95 14 甲中 O点为单摆的固定悬点，现将小
13、摆球( 可视为质点 ) 拉至 A 点，此时细线处于张紧状态释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、 B、C 之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，AOB COB ； 小于 10°且是未知量， 图 9 5 14 乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F 随时间 t 变化的曲线，且图中t 0 时刻为摆球从A点开始运动的时刻试根据力学规律和题中( 包括图中 ) 所给的信息求：( g 取 10 m/s 2)图 9514(1) 单摆的振动周期和摆长；(2) 摆球的质量；(3) 摆球运动过程中的最大速度解析：由图可知T 0.4 s.由2l 得：Tgl 0.4 m在 B 点拉力最大Fmax 0.510 N2mvFmax mg l在 A、C两点： Fmin 0.495 NFmin mgcos 12由 AB 机械能守恒，即：mgl(1 cos ) 2mv解得： m 0.05 kgv 0.283 m/s.答案： (1)0.4 s0.4 m(2)0.05 kg(3)0.283 m/s用心爱心专心4