1、第六節受迫振動共振課時訓練5受迫振動共振基礎夯實1. 如果存在摩擦和空氣阻力，那么任何物體的機械振動嚴格地講都不 是簡諧運動，在振動過程中振幅、周期和機械能將（）A. 振幅減小，周期減小，機械能減少B. 振幅減小，周期不變，機械能減少C. 振幅不變，周期減小，機械能減少D. 振幅不變，周期不變，機械能減少答案|B解析在振動過程中，由于摩擦和空氣阻力要損失機械能，所以機械能減 少，振幅減小，但其周期為固有周期，只與其本身有關，與振幅無關，即周 期不變，所以選項B正確。2. （多選）關于阻尼振動，以下說法中正確的是（）A. 機械能不斷減小B.動能不斷減小C.振幅不斷減小D. 定不是簡諧運動 答案A

2、cd解析阻尼振動是振幅不斷減小的振動，故阻尼振動一定不是簡諧運動 而振幅是振動能量的標志，故阻尼振動中機械能也不斷減小，但動能在 振動過程中是不斷變化的，無法比較其大小，故正確選項為A、C、D。3.如圖所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子 上下振動。開始時不轉動搖把，讓振子上下自由振動，測得振動頻率為2 Hz,然后勻速轉動搖把，轉速為240 r/min,當振子振動穩定后，它的振 動周期為()A. s B. s C.2 s D.4 s答案B解析彈簧振子做受迫振動時，其振動周期等于驅動力的周期，就等于曲 軸轉動的周期，故T= s= so4.如圖，兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，

3、已知甲彈簧振子的固有頻率為8 Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz,當支架在受到豎直方向且頻率 為9 Hz的驅動力作用做受迫振動時，則兩個彈簧振子的振動情況是()A. 甲的振幅較大，且振動頻率為8 HzB. 甲的振幅較大，且振動頻率為9 HzC. 乙的振幅較大，且振動頻率為9 HzD. 乙的振幅較大，且振動頻率為72 Hz答案B解析因為甲的固有頻率接近驅動力的頻率，可知甲的振幅較大。做受 迫振動的物體的頻率等于驅動力的頻率，無論其固有頻率是多少，此時 做受迫振動的頻率都等于驅動力頻率 9 Hz,所以B選項正確。5. （多選）把一個篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它 每轉一周，給

4、篩子一個驅動力，這就做成了一個共振篩（如圖所示）。不 開電動機讓這個篩子自由振動時，完成20次全振動用15 s;在某電壓下 電動偏心輪的轉速是 88 r/min。已知增大電動偏心輪的電壓可以使其轉速提高，而增加篩子的總質量可以增大篩子的固有周期。為使共振B.提咼輸入電壓篩的振幅增大，以下做法可行的是（）A. 降低輸入電壓C.增加篩子質量答案 ADD.減小篩子質量|解析篩子的固有頻率為f固二Hz二Hz,而當時的驅動力頻率為f驅二Hz=Hz,即f固f驅。為了達到振幅增大，應該減小這兩個頻率的差值 所以應增大固有頻率或減小驅動力頻率。增大固有頻率可用D的做法,減小驅動力的頻率可用A的做法6. （多選

5、）一單擺在空氣中振動，振幅逐漸減小，下列說法正確的是（）A. 機械能逐漸轉化為其他形式的能B. 后一時刻的動能一定小于前一時刻的動能C. 后一時刻的勢能一定小于前一時刻的勢能D. 后一時刻的機械能一定小于前一時刻的機械能答案Ad解析單擺振動過程中，因不斷克服空氣阻力做功使機械能逐漸轉化為 內能,A和D對;雖然單擺總的機械能在逐漸減小，但在振動過程中動能 和勢能仍不斷地相互轉化，動能轉化為勢能時，動能逐漸減小，勢能逐 漸增大，而勢能轉化為動能時，勢能逐漸減小，動能逐漸增大，所以不能 斷言后一時刻的動能（或勢能）一定小于前一時刻的動能（或勢能），故B、C不對。7在實驗室可以做 聲波碎杯”的實驗。用

6、手指輕彈一只酒杯，可以聽到 清脆的聲音，測得這聲音的頻率為500 Hz。將這只酒杯放在兩個大功 率的聲波發生器之間，操作人員通過調整其發出的聲波，就能使酒杯碎 掉。下列說法中正確的是（）A. 操作人員一定是把聲波發生器的功率調到很大B. 操作人員可能是使聲波發生器發出了頻率很高的超聲波C. 操作人員一定是同時增大了聲波發生器發出聲波的頻率和功率D. 操作人員只需將聲波發生器發出的聲波頻率調到500 Hz答案|D解析驅動力的周期與固有周期相等，形成共振，共振時振幅最大，操作 人員只需將聲波發生器發出的聲波頻率調到500 Hz,就能使酒杯碎掉。8.（多選）下列說法中正確的是（）A. 阻尼振動一定是

7、減幅振動B. 物體做阻尼振動時，隨振幅的減小頻率不斷減小C. 受迫振動穩定時的頻率等于驅動力的頻率，與物體的固有頻率無關D. 受迫振動的頻率由驅動力和物體的結構特點共同決定答案Ac|解析物體做阻尼振動時，因克服阻尼做功機械能逐漸減少，振幅隨之減 小，選項A正確;物體做阻尼振動時，頻率并不會隨振幅的減小而變化 如用力敲鑼，由于鑼振動中受到空氣的阻尼作用，振幅越來越小，鑼聲逐漸減弱，但音調不變，選項B錯誤;受迫振動穩定時的頻率，只取決于 驅動力的頻率，與物體自身的結構特點無關，即與物體的固有頻率無關 選項C正確,D錯誤。9部隊經過橋梁時，規定不許齊步走；登山運動員登雪山時，不許高聲叫 喊，主要原因

8、是（）A. 減輕對橋的壓力，避免產生回聲B. 減少聲波對橋、雪山的沖擊力C. 避免使橋發生共振和使雪山發生共振D. 使橋受到的壓力不均勻，減少登山運動員的能量消耗答案C解析部隊過橋時如果齊步走，給橋梁施加周期性的外力，容易使橋的振 動幅度增大，即發生共振，造成橋梁倒塌；登山運動員登雪山時高聲叫 喊,聲波容易引發雪山共振而發生雪崩，故選項C正確。10.（多選）如圖所示,A球振動后，通過水平細繩迫使B、C振動,下列說 法中，正確的是（）A. 只有A球、C球振動周期相等B. C球的振幅比B球小C. C球的振幅比B球大D. A球、B球、C球的振動周期相等答答案 CD解解析A球振動充當驅動球，B、C兩球

9、的振動周期都應當等于 A的振動 周期，所以選項A錯誤,D正確。C的擺長與A的擺長相同，周期也相同, 所以C做受迫振動的振幅大，所以選項B錯誤,C正確。11.如圖所示，物體靜止于水平面上的0點，這時彈簧恰為原長I。,物體的質 量為m,與水平面間的動摩擦因數為耳現將物體向右拉一段距離后自由釋放，使之沿水平面振動，下列結論正確的是（）A. 物體通過O點時所受的合外力為零B. 物體將做阻尼振動C. 物體最終只能停止在O點D. 物體停止運動后所受的摩擦力為gg答案B解析物體通過O點時彈簧的彈力為零，但摩擦力不一定為零，選項A 錯。物體振動時要克服摩擦力做功，機械能減少，振幅減小，做阻尼振動, 選項B正確

10、。物體最終停止的位置可能在 0點，也可能不在0點，若停 在0點，摩擦力為零，若不在0點，摩擦力和彈簧的彈力平衡，停止運動 時物體所受的摩擦力不一定為 mg。選項C、D錯誤。12. (1)蜘蛛雖有8只眼睛，但視力很差，完全靠感覺來捕食和生活，它的腿能敏捷地感覺到絲網的振動，當絲網的振動頻率為f=200 Hz左右時, 網的振幅最大，對于落在網上的昆蟲，當翅膀振動的頻率為 Hz左右時，蜘蛛感覺到絲網的振動最劇烈。(導學號51150108)(2)如該絲網共振時的最大振幅為0.5 cm,試定性畫出其共振曲線。答案 (1)200 (2)見解析解析(1)當驅動力的頻率等于物體的固有頻率時物體發生共振，則物體

11、的振幅最大，故昆蟲翅膀的振動頻率應為200 Hz左右。(2)共振曲線如圖所示。0.5 I100 200 300能力提升13. (多選)鋪設鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，快速 運行的列車經過軌端接縫處時，車輪就會受到一次沖撞，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做受 迫振動，普通鋼軌長為12.6 m,列車固有振動周期為0.315 s,下列說法 正確的是()(導學號51150107)A.列車的危險速率為40 m/sB. 列車過橋需要減速，是為了防止列車發生共振現象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

12、運行答答案 AD解析當列車受到沖擊力的周期T等于列車固有的周期0.315 s時,列車 車廂將會發生共振，而列車所受沖擊力的周期 T=? v= m/s=40 m/s，即 火車的危險速率為40 m/s,選項A正確。列車過橋時減速的目的是防 止橋梁發生共振（使沖擊力的頻率遠離橋梁振動的固有頻率）,而不是防止列車發生共振，選項B錯。列車運行的振動頻率由鋼軌長度I和車速v決定,f=，而列車的固有頻率是由車廂質量和車廂下面板簧的勁 度系數決定的，選項C錯。直接增加火車的速度，會使車速接近危險速 度;若提高鋼軌長度，則危險速度增大，從而使車速遠離危險速度，選項 D正確。14下表表示某受迫振動的振幅隨驅動力頻

13、率變化的關系，若該振動系統的固有頻率為f固，則（）（導學號 51150192）驅動力頻率/Hz304050607080受迫振動振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f 固=60 HzB.60 Hzvf 固70 HzC. 50 Hzf固 60 HzD.以上選項都不對答答案C解析由如圖所示的共振曲線可判斷出f驅與f固相差越大，受迫振動的振幅越 小,f驅與f固越接近 受迫振動的振幅越大，并從中看出f驅越接近f固，振幅的變化越慢。比較各組數據知f驅在5060 Hz范圍內時，振幅變化最小。因此,50 Hzvf 固60 Hz。15. （多選）將一個電動傳感器接到計算機上，就可以測量快

14、速變化的力，用這種方法測得的某單擺擺動時懸線上拉力的大小隨時間變化的曲線如圖所 示。某同學由此圖象提供的信息作出的下列判斷中，正確的是（）（導學號 51150193）A. t=0.2 s時擺球正經過最低點B. t=1.1 s時擺球正經過最低點C. 擺球擺動過程中機械能減小D. 擺球擺動的周期是T=1.4 s 答案 AC解析懸線拉力在擺球經過最低點時最大，t=0.2 s時,F有正向最大值，故A選項正確;t=1.1 s時,F取最小值，不在最低點，周期應為T=1.2 s,因振 幅減小，故機械能減小,C選項正確16. 汽車的車身一般支撐在固定于軸承上的若干彈簧上 ，彈簧的等效勁 度系數k=1.5XlO5 N/m,汽車開動時，在振幅較小的情況下，其上下自由 振動的頻率滿足f=（l為彈簧壓縮的長度）。若人體可以看成一個彈性 體，其固有頻率約為2 Hz,已知汽車的質量為600 kg,每個人的質量為 70 kg,則這輛車乘坐幾個人時，人感覺到最難受？（g取10 m/s2）（導學號 51150109）答案5人解析當人的固有頻率與彈簧振動的頻率相等時感覺最難受，則f= 2Hz得1= m對汽車和所有的人受力平衡有kl= （M+nm）g，得 n=4.85（人）。17. 洗衣機脫水桶正常工作