受迫振動共振知識點(diǎn)：受迫振動共振一、固有振動、阻尼振動1．固有振動和固有頻率(1)固有振動：振動系統(tǒng)在不受外力作用下的振動．(2)固有頻率：固有振動的頻率．2．阻尼振動(1)阻尼：當(dāng)振動系統(tǒng)受到阻力的作用時，振動受到了阻尼．(2)阻尼振動：振幅逐漸減小的振動，如圖所示．(3)振動系統(tǒng)能量衰減的兩種方式①振動系統(tǒng)受到摩擦阻力作用，機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．②振動系統(tǒng)引起鄰近介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動，能量向外輻射出去．二、受迫振動1．驅(qū)動力作用于振動系統(tǒng)的周期性的外力．2．受迫振動(1)定義：系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動．(2)受迫振動的頻率(周期)物體做受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后，其振動頻率總等于驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)．三、共振1．定義驅(qū)動力的頻率f等于系統(tǒng)的固有頻率f0時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振．2．共振曲線(如圖所示)技巧點(diǎn)撥一、簡諧運(yùn)動、阻尼振動和受迫振動1．對三種振動的理解(1)簡諧運(yùn)動：一種理想化的模型，物體運(yùn)動過程中的一切阻力都不考慮．(2)阻尼振動：考慮阻力的影響，是更實(shí)際的一種運(yùn)動．(3)受迫振動：物體做阻尼振動時在驅(qū)動力作用下的振動．2．三種振動的比較振動類型比較項(xiàng)目簡諧運(yùn)動阻尼振動受迫振動產(chǎn)生條件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驅(qū)動力作用頻率有固有頻率頻率不變由驅(qū)動力的頻率決定振動圖像形狀不確定常見例子彈簧振子或單擺敲鑼打鼓時發(fā)出的聲音越來越弱機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時底座發(fā)生的振動二、共振1．共振的條件：驅(qū)動力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相等，即f驅(qū)＝f固．2．共振曲線如圖所示，共振曲線的橫坐標(biāo)為驅(qū)動力的頻率，縱坐標(biāo)為受迫振動的振幅．(1)從受力角度看：當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時，它的每一次作用都使物體的振幅增加，直到振幅達(dá)到最大．(2)從功能關(guān)系看：當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時，驅(qū)動力對物體做正功，使振動能量不斷增加，振幅不斷增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用損耗的能量，振幅才不再增加．振動能量最大，振幅最大．(3)認(rèn)識曲線的形狀：f＝f0時發(fā)生共振；f＞f0或f＜f0時振幅較?。甪與f0相差越大，振幅越?。?．共振的利用與防止(1)利用：要利用共振，就應(yīng)盡量使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率一致．如共振篩、共振轉(zhuǎn)速計等．(2)防止：在需要防止共振危害時，要盡量使驅(qū)動力的頻率和固有頻率不相等，而且相差越多越好．如：部隊過橋應(yīng)便步走．說明：共振是物體做受迫振動時的一種特殊現(xiàn)象．例題精練1．（姜堰區(qū)模擬）如圖所示，《我愛發(fā)明》節(jié)目《松果紛紛落》中的松果采摘機(jī)利用了機(jī)械臂抱緊樹干，通過采摘振動頭振動而搖動樹干，使得松果脫落。則（）A．工作中，樹干的振動頻率可能小于采摘振動頭的振動頻率 B．為避免被落下的松果砸中，拾果工人快速遠(yuǎn)離采摘機(jī)，他會感到采摘機(jī)振動聲調(diào)降低C．采摘振動頭振動頻率增加，落果效果越好 D．采摘振動頭停止振動，則樹干的振動頻率逐漸減小隨堂練習(xí)1．（山東月考）如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力，測得彈簧振子振動達(dá)到穩(wěn)定時的頻率為1Hz，則把手轉(zhuǎn)動的頻率逐漸緩慢增大時，下列說法中正確的是（）A．彈簧振子的振動越來越劇烈 B．彈簧振子的振動越來越弱 C．彈簧振子的振動先越來越劇烈再越來越弱 D．彈簧振子的振動先越來越弱再越來越劇烈2．（邳州市校級期中）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(shù)k＝1.5×105N/m。汽車開始運(yùn)動時，在振幅較小的情況下，其上下自由振動的頻率滿足f=1A．8人 B．10人 C．5人 D．不確定綜合練習(xí)一．選擇題（共22小題）1．（嘉興期末）如圖所示是一單擺做阻尼振動的x﹣t圖象，則此單擺的擺球在圖中P與N時刻的（）A．速率vP＞vN B．重力勢能EpP＜EpN C．機(jī)械能EP＜EN D．受到的拉力FP＝FN2．（常州一模）如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺。當(dāng)a擺振動的時候，其余各擺在a擺的驅(qū)動下也逐步振動起來，不計空氣阻力，達(dá)到穩(wěn)定時，b擺的振動圖像如圖乙。下列說法正確的是（）A．穩(wěn)定時b擺的振幅最大 B．穩(wěn)定時b擺的周期最大 C．由圖乙可以估算出b擺的擺長 D．由圖乙可以估算出c擺的擺長3．（威海期末）如圖為一單擺的共振曲線，下列說法正確的是（）A．該單擺的固有周期約0.5s B．該單擺的擺長約為2m C．將該單擺從北京移至廣州，共振曲線振幅最大值所對應(yīng)的橫坐標(biāo)將減小 D．若擺長增大，共振曲線振幅最大值所對應(yīng)的橫坐標(biāo)將增大4．（慈溪市期末）下列關(guān)于機(jī)械波和機(jī)械振動說法正確的是（）A．做簡諧振動的物體每次經(jīng)過同一位置時，位移可能不同 B．利用盛沙漏斗演示簡諧振動，若漏斗里的沙子逐漸減少，則沙擺的頻率先減小后增大 C．隔著很高很厚的墻聽不到對面說話的聲音是因?yàn)槁暡ㄔ谶@時沒有發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．物體做受迫振動時，驅(qū)動力的頻率越高，受迫振動的物體振幅越大5．（泰州期末）關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A．圖甲中，使擺球A先擺動，擺球B、C接著擺動起來，B擺的振動周期最大 B．圖乙為某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象．若用頻率分別為0.6ν0和0.8ν0的兩種單色光同時照射該金屬，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) C．圖丙中給電磁爐接通高頻交變電流，可以在爐面板中產(chǎn)生渦流，給鍋中食物加熱 D．圖丁所示為雙縫干涉示意圖，擋板到屏的間距越大，相鄰亮條紋間距越大6．（慈溪市期末）為了交通安全，常在公路上設(shè)置如圖所示的減速帶，減速帶使路面稍微拱起以達(dá)到車輛減速的目的。一排等間距設(shè)置的減速帶，可有效降低車速，稱為洗衣板效應(yīng)。如果某路面上的減速帶的間距為1.5m，一輛固有頻率為2Hz的汽車勻速駛過這排減速帶，下列說法正確的是（）A．當(dāng)汽車以5m/s的速度行駛時，其振動頻率為2Hz B．汽車速度越大，顛簸的就越厲害 C．當(dāng)汽車以3m/s的速度行駛時最不顛簸 D．當(dāng)汽車以3m/s的速度行駛時顛簸的最厲害7．（湖北期中）如圖所示的裝置中，在曲軸AB上懸掛一個彈簧振子，若不轉(zhuǎn)動把手C，讓其上下振動，周期為T1，若使把手以周期T2（T2＞T1）勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)運(yùn)動都穩(wěn)定后，則（）A．彈簧振子的振動周期為T1 B．彈簧振子的振動周期為 C．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手轉(zhuǎn)速減小 D．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手轉(zhuǎn)速增大8．（西城區(qū)校級模擬）關(guān)于下列四幅圖的說法，正確的是（）A．圖甲中C擺開始振動后，A、B、D三個擺中B擺的振幅最大 B．圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率不一定相同 C．圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的衍射條紋、下方為光的干涉條紋 D．圖丁說明氣體壓強(qiáng)的大小既與分子動能有關(guān)也與分子的密集程度有關(guān)9．（武漢期中）有一根張緊的水平繩上掛有5個雙線擺，其中b擺擺球質(zhì)量最大，另4個擺球質(zhì)量相等，擺長關(guān)系為Lc＞Lb＝Ld＞La＞Le，如圖所示，現(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開一微小角度，放手后讓其振動，經(jīng)過一段時間，其余各擺均振動起來，達(dá)到穩(wěn)定時（）A．周期關(guān)系為Tc＞Td＞Ta＞Te B．頻率關(guān)系為fc＝fd＝fa＝fe C．振幅關(guān)系為Ac＝Ad＝Aa＝Ab D．四個擺中，c的振幅最大10．（建鄴區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．圖中，使擺球A先擺動，擺球B、C接著做受迫振動，則三個擺的振動周期相等 B．圖示為光導(dǎo)纖維示意圖，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小 C．圖示為雙縫干涉示意圖，雙縫間距越大，則相鄰亮條紋間距越大 D．圖中，用自然光照射透振方向（箭頭所示）互相垂直的前后兩個豎直放置的偏振片，光屏依然發(fā)亮11．（三臺縣月考）如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，下列說法正確的是（）A．若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相等，則圖線Ⅱ是月球上的單擺共振曲線 B．若兩次受迫振動均在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行的，則兩次擺長之比為l1：l2＝4：25 C．若圖線Ⅰ的擺長約為1m，則圖線Ⅰ是在地球表面上完成的 D．圖線Ⅱ若是在地球表面上完成的，則該擺擺長約為1m12．（即墨區(qū)期中）轎車的懸掛系統(tǒng)是由車身與輪胎間的彈簧及避震器組成的支持系統(tǒng)。某型號轎車的“車身﹣懸掛系統(tǒng)”的固有周期是0.5s，這輛汽車勻速通過某路口的條狀減速帶，如圖，已知相鄰兩條減速帶間的距離為1.0m，該車經(jīng)過該減速帶過程中，下列說法正確的是（）A．當(dāng)轎車以30km/h的速度通過減速帶時，車身上下振動的頻率為2Hz B．轎車通過減速帶的速度大小不同，車身上下振動的幅度大小也必然不同 C．轎車通過減速帶的速度越大，車身上下顛簸得越劇烈 D．當(dāng)轎車以7.2km/h的速度通過減速帶時，車身上下顛簸得最劇烈13．（東?？h月考）下列說法正確的是（）A．受迫振動的頻率總等于振動系統(tǒng)的固有頻率 B．波長越短的電磁波越容易發(fā)生衍射 C．利用超聲波的多普勒效應(yīng)，可測量心臟血液的流速 D．聲波從空氣傳入水中時頻率不變，波長變短14．（清江浦區(qū)校級期末）如圖所示圖線Ⅰ、圖線Ⅱ?yàn)閮蓡螖[分別做受迫振動的共振曲線，下列判斷正確的是（）A．若擺長為1m的單擺在地球上做受迫振動，則其共振曲線為圖線Ⅰ B．若圖線Ⅱ是單擺在地球上做受迫振動的共振曲線，則該單擺擺長約為0.5m C．若兩單擺分別在月球上和地球上做受迫振動，則圖線Ⅰ一定是在月球上的單擺的共振曲線 D．若兩單擺是在地球上同一地點(diǎn)做受迫振動，則兩單擺擺長之比h1：h2＝25：415．（朝陽區(qū)期末）如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個擺，其中A、E擺長相等。先讓A擺振動，其它各擺隨后也跟著振動起來，則關(guān)于其它各擺的振動（）A．周期跟A擺相同 B．振幅大小相同 C．振幅大小不同，E擺振幅最小 D．周期大小不同，D擺周期最大16．（豐臺區(qū)期末）如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛a、b、c、d四個擺，其中a、d擺長相等。讓d先擺動起來，其它各擺隨后也跟著擺動起來。穩(wěn)定后可以觀察到a、b、c三個擺的周期與d的周期相等，a、b、c三個擺中，振幅最大的是（）A．a(chǎn)擺 B．b擺 C．c擺 D．a(chǎn)、b、c三個擺振幅一樣大17．（雁峰區(qū)校級期中）如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，下列說法正確的是（）A．若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相等，則圖線Ⅱ是月球上的單擺共振曲線 B．圖線Ⅱ若是在地球表面上完成的，則該擺擺長約為2m C．若擺長約為1m，則圖線I是在地球表面上完成的 D．若兩次受迫振動均在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行的，則兩次擺長之比為l1：l2＝25：418．（鄭州月考）如圖所示，在曲軸上懸掛一個彈簧振子，曲軸不動時讓其上下振動，振動周期為T1，現(xiàn)使把手以周期T2勻速轉(zhuǎn)動，T2＞T1，當(dāng)其運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定后，則（）A．彈簧振子的振動周期為T1 B．彈簧振子的振動周期為T2 C．彈簧振子的振動周期為 D．要使彈簧振子的振幅增大，可以減小把手的轉(zhuǎn)速19．（廣陵區(qū)校級月考）如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個單擺，讓c擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)（）A．各擺擺動的周期均與c擺相同 B．a(chǎn)擺擺動周期最短 C．d擺振幅最大 D．b擺振幅最大20．（廣元月考）如圖為受迫振動演示裝置，當(dāng)單擺A振動起來后，通過水平懸繩迫使單擺B、C振動，則（）A．A、B、C三擺的振動周期相等 B．A、B、C三擺振幅一樣大 C．C擺的振幅比B擺小 D．只有A、C擺振動周期相等21．（武昌區(qū)校級月考）一洗衣機(jī)在正常工作時非常平穩(wěn)，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)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（）A．正常工作時，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小 B．正常工作時，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率 C．當(dāng)洗衣機(jī)振動最劇烈時，波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率 D．切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)原來一定是沒有放平穩(wěn)22．（海淀區(qū)校級期中）某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f．若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是（）A．當(dāng)f＜f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小 B．當(dāng)f＞f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而增大 C．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f D．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0二．多選題（共16小題）23．（寧波二模）把一個篩子用四根彈簧支撐起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個驅(qū)動力，這就做成了一個共振篩，如圖甲所示。該共振篩的共振曲線如圖乙所示。已知增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高，增加篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有周期?，F(xiàn)在，在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min，下列說法正確的是（）A．此時共振篩的振動頻率為0.9Hz B．減小篩子質(zhì)量，篩子的振幅一定增大 C．轉(zhuǎn)速調(diào)至48r/min時，篩子出現(xiàn)共振狀態(tài) D．增大電壓，篩子振幅會先增后減24．（湖南模擬）某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f。下列說法正確的是（）A．當(dāng)f＜f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小 B．當(dāng)f＞f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大 C．當(dāng)f＝f0時，該振動系統(tǒng)的振幅最大 D．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f E．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力的頻率25．（臺江區(qū)校級期中）在一根張緊的繩上掛幾個單擺，如圖所示，當(dāng)a擺振動達(dá)到穩(wěn)定后（）A．b、c和d三擺都擺動，d擺的振幅最大 B．d擺不動，因?yàn)閐擺與a擺相距較遠(yuǎn) C．b、c和d三擺都擺動，它們的振動周期一樣 D．b、c兩擺不動，因?yàn)閍擺與b、c兩擺的固有頻率相差較大26．（江蘇模擬）正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，當(dāng)其飛輪以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動時，機(jī)器的振動不強(qiáng)烈，切斷電源，飛輪的轉(zhuǎn)動逐漸慢下來，在某一小段時間內(nèi)機(jī)器卻發(fā)生了強(qiáng)烈的振動，此后飛輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)變慢，機(jī)器的振動也隨之減弱，在機(jī)器停下來之后若重新啟動機(jī)器，使飛輪轉(zhuǎn)動的角速度從0較緩慢地增大到ω0，在這一過程中（）A．機(jī)器一定不會發(fā)生強(qiáng)烈的振動 B．機(jī)器一定還會發(fā)生強(qiáng)烈的振動 C．若機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈振動，強(qiáng)烈振動可能發(fā)生在飛輪角速度為ω0時 D．若機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈振動，強(qiáng)烈振動時飛輪的角速度肯定不為ω027．（浙江）為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則（）A．針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同 B．隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大 C．打擊桿對不同粗細(xì)樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率相同 D．穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同28．（九模擬）關(guān)于受迫振動和共振，下列說法正確的是（）A．受迫振動系統(tǒng)的頻率等于驅(qū)動力的頻率 B．軍隊以整齊的步伐過橋時較安全 C．在“聲波碎杯”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)聲波的頻率等于玻璃杯的固有頻率時，玻璃杯被震碎的可能性最大 D．受迫振動系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 E．一個受迫振動系統(tǒng)在非共振狀態(tài)時，同一振幅對應(yīng)的驅(qū)動力的頻率一定有兩個29．（十五模擬）下列有關(guān)單擺的描述正確的是（）A．單擺公式中T＝2π的擺長是指從懸點(diǎn)到擺球的繩長 B．將一個單擺從平原帶到高山上后，單擺的頻率會變小 C．如圖所示，將幾個單擺拴在同一根水平繩上，讓其中一個甲開始擺動，若其他幾個單擺擺動幅度最大的是乙，則甲、乙這兩個擺球的質(zhì)量一定相等 D．單擺擺動過程中，在速度為零的位置增加擺球的質(zhì)量可能不會改變單擺的周期 E．在用單擺測重力加速度時，要選用密度較大的鋼球而不選用密度較小的塑料球30．（浙江模擬）蜘蛛會根據(jù)絲網(wǎng)的振動情況感知是否有昆蟲“落網(wǎng)”，若絲網(wǎng)的固有頻率為200Hz，下列說法正確的是（）A．“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率越大，絲網(wǎng)的振幅越大 B．當(dāng)“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率低于200Hz時，絲網(wǎng)不振動 C．當(dāng)“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的周期為0.005s時，絲網(wǎng)的振幅最大 D．昆蟲“落網(wǎng)”時，絲網(wǎng)振動的頻率由“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率決定31．（金州區(qū)校級月考）如圖所示，一根繃緊的水平繩上掛五個擺，其中A、E擺長均為l，先讓A擺振動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，則（）A．其他各擺振動周期跟A擺相同 B．其他各擺振動的振幅大小相等 C．其他各擺振動的振幅大小不同，E擺的振幅最大 D．B、C、D三擺振動的振幅大小不同，C的振幅比D大32．（和平區(qū)校級月考）一單擺在地面上做受迫振動，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動力頻率f的關(guān)系）如圖所示，則下列說法正確的是（）A．此單擺的周期約為0.5s B．此單擺的擺長約為1m C．若擺長增加，共振曲線的峰將向左移動 D．若把該單擺從福建移到北京，要使其固有頻率不變，應(yīng)增加擺長33．（天津期末）一個單擺在地面上做受迫振動，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動力頻率f的關(guān)系）如圖所示，則（）A．此單擺的擺長約為1m B．若擺長增大，單擺的固有頻率增大 C．若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動 D．若擺長減小，共振曲線的峰將向左移動34．（昆明一模）下列說法正確的是（）A．驅(qū)動力的頻率越高，受迫振動的振幅越大 B．在地球上接收到來自遙遠(yuǎn)星球的光波波長變長，可判斷該星球正在遠(yuǎn)離地球 C．激光測距是應(yīng)用了激光平行度好的特點(diǎn) D．變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 E．狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中光的傳播速度均相同35．（海州區(qū)校級月考）一單擺在地球表面做受迫振動，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系）如圖所示，則（）A