《阻尼振动 受迫振动》同步练习4

《《阻尼振动 受迫振动》同步练习4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《阻尼振动 受迫振动》同步练习4（9页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、阻尼振动 受迫振动同步练习1.下列说法中正确的是( )A.阻尼振动一定是减幅振动B.物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小C.受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关D.受迫振动的频率由驱动力和物体结构特点共同决定2.(2012武威高二检测)已知某个弹簧振子的固有频率为f，若在下述频率的驱动力作用下做受迫振动，振幅最大的是( )A.fB.2fC.4fD.10f3.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是( )A.摆长约为10 cmB.摆长约为1 mC.若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D.若增大摆长，共振曲线的“峰

2、”将向左移动4.(2012临汾高二检测)正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器反而会发生强烈的振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明( )A.在时刻t脱水桶的惯性最大B.在时刻t脱水桶的转动频率最大C.在时刻t洗衣机发生共振D.纯属偶然现象，并无规律5.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示，该装置可用于研究弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度

3、，砝码便做简谐运动，振动图像如图乙所示.当把手以某一速度匀速运动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图像如图丙所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则(1)稳定后，振子振动的频率f_Hz.(2)欲使振子的振动能量最大，需满足什么条件？答：_.(3)利用上述所涉及的知识，请分析某同学所提问题的物理道理.“某同学考虑，我国火车第六次大提速时，需尽可能地增加铁轨单节长度或者是铁轨无接头”.答：_.【课后巩固】6.一单摆做阻尼振动，则在振动过程中( )A.振幅越来越小，周期也越来越小B.振幅越来越小，周期不变C.在振动过程中，通过某一位置时，机械

4、能始终不变D.振动过程中，机械能不守恒，周期不变7.若铁路上每根铁轨的长为12 m，在弹簧支撑下的车厢固有周期是0.6 s，列车以下列哪一速度行驶时，车厢振动最厉害( )A.20 m/sB.5 m/sC.6 m/sD.12 m/s8.(2012汕头高二检测)如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是( )A.其他各摆的振动周期与A摆的相同B.其他各摆的振幅都相等C.其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大D.其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大9.在实验室可以做“声波碎杯”的实验.用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，用测频率仪测得

5、这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发声的声波，就能使酒杯碎掉.下列说法正确的是( )A.操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B.操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C.操作人员一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D.操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz10.如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让其上下振动，其周期为T1，现使把手以周期T2(T2T1)匀速转动，当其运动都稳定后，则( )A.弹簧振子的周期为T1B.弹簧振子的周期为T2C.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大D.要使弹簧

6、振子振幅增大，可让把手转速减小11.在火车的车厢里用细线吊着一个小球，由于火车通过铁轨接合处时，受到震动使球摆动，如果每根铁轨长12.5 m，细线长0.4 m，则当火车速度为多大时，球摆动的振幅最大？12.(1)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是_.(填入选项前的字母，有填错的不得分)A.当ff0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B.当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f(2)现代共振技术普遍应用于机械、化学、力学、

7、电磁学、光学及分子、原子物理学、工程技术等几乎所有的科技领域.若是利用共振，应该让驱动力的频率_物体的固有频率，若是消除共振，应该让驱动力的频率_物体的固有频率.(均选填“接近”或“远离”) 答案解析1.【解析】选C.物体做阻尼振动时，如果有恰当的能量补充，也可保持振幅不变，做等幅振动，A错；物体做阻尼振动时，振幅虽不断减小，但振动频率仍由自身结构特点所决定，并不会随振幅的减小而变化，如用力敲锣，由于锣振动中受到空气的阻尼作用，振幅越来越小，锣声逐渐减弱，但音调不变，故B错；受迫振动稳定时的频率，只取决于驱动力的频率，与物体自身结构特点无关，即与物体的固有频率无关.故C正确，D错.2.【解析】

8、选A.弹簧振子做受迫振动，当驱动力的频率越接近弹簧振子的固有频率时，弹簧振子的振幅会越大，因此A正确.3.【解析】选B、D.由题图知f固0.5 HzT固2 s由可求得l1 m当l变大时，T固变大，f固变小曲线的“峰”向左移动，选项B、D正确.4.【解析】选C.洗衣机脱水时，脱水桶转速很大，转动周期远小于洗衣机的固有周期，机身振动很弱，切断电源后，转速逐渐减小，转动周期逐渐增大，先是接近洗衣机的固有周期，接着又远离洗衣机的固有周期，某时刻t，脱水桶转动周期等于洗衣机固有周期，洗衣机发生共振，振动得最强烈，故C选项正确.5.【解析】(1)由丙图可知，.(2)振子的振动能量最大时，即振幅最大，故应发

9、生共振，所以应有TT04 s.(3)若单节车轨非常长或无接头，则驱动力周期变大，从而远离火车的固有周期，使火车的振幅较小，以便来提高火车的车速.答案：(1)0.25 (2)、(3)见解析6.【解析】选B、D.因单摆做阻尼振动，根据阻尼振动的定义可知，其振幅越来越小.而单摆振动过程中的周期是其固有周期，是由本身条件决定的，是不变的，故A项错误，B项正确.又因单摆做阻尼振动的过程中，振幅逐渐减小，振动的能量也在减少，即机械能在减少，所以C项错误，D项正确.7.【解析】选A.车厢每经过两铁轨接合处，受到一次外来的驱动力，当驱动力的周期和车厢固有周期相等时，车厢振动最厉害，故v=20 m/s.8.【解

10、析】选A、C.受迫振动的周期都应等于驱动力的周期(A摆的周期).A、E两摆为双线摆，其等效摆长相等，lA=lE ，A摆振动后迫使水平绳振动，水平绳再迫使其他摆振动，由于E摆的固有周期与驱动力(A摆)的周期相同，所以E摆的振幅最大，B、C、D三个摆的固有周期偏离驱动力(A摆)的周期，且各不相同，所以它们振动的振幅各不相同.选A、C.9.【解析】选D.“声波碎杯”是利用酒杯在声波的作用下发生共振，从而使酒杯破碎，声波发生器的功率不需要过大，A错误；要使酒杯发生共振，必须使声波的频率等于酒杯的固有频率，从题意可以知道酒杯的固有频率为500 Hz，所以只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，B

11、、C错误，D正确.10.【解析】选B、C.手摇把手匀速转动时，弹簧振子做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期T2，A错，B对；要使弹簧振子振幅增大，应将转动把手的周期T2逐渐接近T1，即将T2减小，增大转速，C对，D错.【变式备选】把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上有一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15 s，在某电压下，电动偏心轮转速是36 r/min.已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列哪些做法是正确的( )A.提高输入电压 B.降低输入电压 C.增加筛子质

12、量 D.减小筛子质量【解析】选A、C.在题给条件下，筛子振动固有周期T固s=1.5 s，电动偏心轮的转动周期(对筛子来说是驱动力的周期)T驱s1.67 s.要使筛子振幅增大，就要使这两个周期值接近，可采用两种做法：第一，提高输入电压使偏心轮转得快一些，减小驱动力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大.故A、C正确.11.【解析】火车每通过铁轨接合处时，给摆球施加一次周期性的驱动力，当这一驱动力的周期跟摆球的固有周期相等时，摆球的振幅最大，即，解得 9.9 (m/s).答案：9.9 m/s12.【解题指南】(1)受迫振动的频率由驱动力的频率决定.(2)受迫振动的振幅由驱动力的频率与物体

13、的固有频率的差决定.(3)当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，达到共振.【解析】(1)选B、D.做受迫振动的物体，振动频率等于驱动力的频率；当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动系统的振幅最大，故B、D正确.(2)当驱动力的频率等于固有频率时，物体的振幅最大，达到共振.利用共振应该让驱动力的频率接近物体的固有频率；消除共振，应该让驱动力的频率远离物体的固有频率.答案：(1)B、D (2)接近远离【总结提升】求解自由振动、受迫振动和共振问题的技巧(1)深刻理解“固有频率”“共振”概念是解答这类问题的基础.任何物体产生振动后，由于其本身的构成、大小、形状等物理特性，振动会固定在某一频率上，这个频率叫做该物体的“固有频率”.当人们从外界再给这个物体加上一个周期性驱动力时，如果驱动力的频率与该物体的固有频率正好相同，物体振动的振幅达到最大，这种现象叫做“共振”.(2)掌握规律是解题的关键.掌握共振的产生条件、共振的现象及共振曲线是熟练解决共振类问题的关键.(3)根据规律特点，用大家熟悉的成语去比拟，会收到意想不到的效果:自由振动:江山易改，本性难移.受迫振动:寄人篱下，身不由己.共振:情投意合，心随你动.