正确率80.0%飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材,是一根弹性杆两端带有负重的器械,如图$${{a}}$$。某型号的飞力士棒质量为$${{6}{0}{0}{g}}$$,长度为$${{1}{.}{5}{m}}$$,固有频率为$$4. 5 H z$$。如图$${{b}}$$,某人用手振动该飞力士棒进行锻炼,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.使用者用力越大,飞力士棒振动越快
B.无论手振动的频率多大,飞力士棒振动的频率都是$$4. 5 H z$$
C.手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度一定变大
D.手每分钟振动$${{2}{7}{0}}$$次时,飞力士棒产生共振
2、['受迫振动', '共振', '单摆的振动图像']正确率60.0%单摆$${{M}}$$、$${{N}}$$、$${{O}}$$、$${{P}}$$自由振动时,振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示.现将单摆$${{M}}$$、$${{N}}$$、$${{O}}$$、$${{P}}$$悬挂在如图所示支架的细线上,并保持各自的摆长不变,使其中一个单摆振动,经过足够长的时间,其他三个都可能振动起来,不计空气阻力,下列判断正确的是()
C
A.若使$${{M}}$$振动起来$${,{P}}$$不会振动
B.若使$${{N}}$$振动起来,稳定时$${{N}}$$振动的周期仍小于$${{O}}$$的振动周期
C.若使$${{P}}$$振动起来,稳定时$${{M}}$$比$${{N}}$$的振幅大
D.若使$${{O}}$$振动起来,稳定时$${{M}}$$的振动周期等于$${{2}{s}}$$
3、['受迫振动', '共振']正确率40.0%如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线.下列说法正确的是()
C
A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相等,则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线
B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行的,则两次摆长之比为$${{l}_{1}}$$∶$${{l}_{2}{=}{4}}$$∶$${{2}{5}}$$
C.图线Ⅱ若是在地球表面上完成的,则该摆摆长约为$${{1}{m}}$$
D.图线Ⅰ若是在地球表面上完成的,则该摆摆长约为$${{1}{m}}$$
4、['受迫振动', '共振']正确率40.0%轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。图为某路口的条状减速带,已知相邻两条减速带间的距离为$${{1}{.}{0}{m}}$$,该某型号轿车的“车身$${{−}}$$悬挂系统”的固有周期是$${{0}{.}{5}{s}}$$,这辆汽车匀速通过车经过该减速带过程中,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.以$$3 0 k m / h$$的速度通过减速带时,车身上下振动的频率为$${{2}{H}{z}}$$
B.轿车通过减速带的速度大小不同,车身上下振动的幅度大小也必然不同
C.轿车通过减速带的速度越大,车身上下颠簸得越剧烈
D.当轿车以$$7. 2 k m / h$$的速度过减速带时,车身上下颠簸最剧烈
5、['受迫振动', '共振']正确率80.0%洗衣机的脱水桶正常工作时非常平衡,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动逐渐减弱,下列说法中不正确的是$${{(}{)}}$$
A.洗衣机做的是受迫振动
B.正常工作时,洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大
C.正常工作时,洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小
D.当洗衣机振动最剧烈时,脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率
6、['共振', '单摆的周期及应用']正确率40.0%$$A. ~ B. ~ C. ~ D$$
D
A.$$B, ~ C, ~ D$$三摆振动的周期不同
B.$$B, ~ C, ~ D$$三摆中振动周期最大的是$${{B}}$$摆,最小的是$${{D}}$$摆
C.$$B, ~ C, ~ D$$三摆中振幅最大的是$${{B}}$$摆,最小的是$${{D}}$$摆
D.$$B, ~ C, ~ D$$三摆中振幅最大的是$${{C}}$$摆
7、['受迫振动', '共振']正确率80.0%如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是$${{4}{H}{z}}$$。现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为$${{1}{H}{z}}$$,则把手转动的频率逐渐缓慢增大时,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.弹簧振子的振动越来越剧烈
B.弹簧振子的振动越来越弱
C.弹簧振子的振动先越来越剧烈再越来越弱
D.弹簧振子的振动先越来越弱再越来越剧烈
8、['共振']正确率80.0%关于共振,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.发生共振现象时物体做的一定是固有振动
B.发生共振现象时驱动力的频率与物体的固有频率相同
C.一个固有频率为$${{3}{0}{H}{z}}$$的物体受$${{8}{0}{H}{z}}$$的驱动力作用时比受$${{2}{0}{H}{z}}$$驱动力作用时振幅大
D.共振是有害的,因此在任何情况下都要尽可能避免共振
9、['对简谐运动的表达式的理解', '描述简谐运动的物理量', '共振', '波动图像']正确率40.0%如图甲为一波源的共振曲线,图乙表示该波源在共振状态下的振动形式沿$${{x}}$$轴正方向传播过程中形成的机械波在$${{t}{=}{0}}$$时刻的波形曲线,$${{P}}$$是平衡位置在$$x {=} 1. 0 m$$处的质点,$${{Q}}$$是平衡位置在$$x {=} 4. 0 m$$处的质点,则下列说法正确的是$${{(}}$$$${{)}}$$
C
A.图甲中,若驱动力周期变大,共振曲线的峰将向频率$${{f}}$$小的方向移动
B.在$$t=2. 5 s$$时,质点$${{P}}$$的加速度方向与$${{y}}$$轴正方向相反
C.质点$${{Q}}$$的振动方程为$$y {=} 1 0 \, \mathrm{s i n} ( \pi\mathrm{t} ) \mathrm{c m}$$
D.从$${{t}{=}{1}{s}}$$到$$t=2. 5 s$$,质点$${{P}}$$通过的路程为$${{3}{0}{c}{m}}$$
10、['共振', '多普勒效应', '机械波']正确率80.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
D
A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大
B.因衍射是波特有的特征,所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
1. 飞力士棒的固有频率为$$4.5Hz$$,当手振动的频率接近或等于固有频率时,飞力士棒会发生共振,振幅最大。选项A错误,振动频率由驱动力频率决定,不是用力越大越快;选项B错误,飞力士棒的振动频率等于驱动力频率;选项C错误,只有当驱动力频率接近固有频率时振幅才会变大;选项D正确,手每分钟振动$$270$$次即频率为$$4.5Hz$$,与固有频率相同,产生共振。答案为D。
3. 共振曲线的峰值对应固有频率。选项A错误,月球重力加速度小,固有频率低,图线Ⅰ是月球的;选项B错误,$$f_1:f_2=2:5$$,摆长比为$$25:4$$;选项C正确,图线Ⅱ的$$f=0.5Hz$$,由$$T=2\pi\sqrt{l/g}$$得$$l\approx1m$$;选项D错误,图线Ⅰ的$$f=0.4Hz$$,摆长约为$$1.56m$$。答案为C。
5. 洗衣机脱水桶切断电源后振动先加剧后减弱,说明发生了共振。选项A正确,是受迫振动;选项B正确,正常工作时频率大于固有频率;选项C错误;选项D正确,共振时频率等于固有频率。答案为C。
7. 把手转动频率增大时,驱动力频率从$$1Hz$$逐渐接近固有频率$$4Hz$$,振动先加剧后减弱。答案为C。
9. 图甲共振峰对应固有频率$$0.5Hz$$。选项A错误,驱动力周期变大,频率变小,但共振峰位置不变;选项B正确,$$t=2.5s$$时$$P$$在负向位移,加速度指向平衡位置;选项C错误,$$Q$$的振幅为$$10cm$$,但初相位不为零;选项D正确,$$1s$$到$$2.5s$$为$$1.5T$$,路程为$$30cm$$。答案为B、D。