PAGEPAGE1外力作用下的振動[基礎(chǔ)練]一、選擇題1．下列各種振動中，不是受迫振動的是()A．敲擊后的鑼面的振動B．縫紉機針的振動C．人挑擔(dān)子時，擔(dān)子上下振動D．蜻蜓、蝴蝶翅膀的振動2．[多選](2024·聊城高二檢測)下列說法中正確的是()A．阻尼振動是減幅振動B．實際的振動系統(tǒng)不行避開地要受到阻尼作用C．阻尼振動的振幅漸漸減小，所以周期也漸漸減小D．阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動3．如圖所示，一根水平張緊的繩子上系著五個單擺，擺長從左至右依次為eq\f(3l,2)、l、eq\f(l,2)、l、2l，若讓D擺先搖擺起來，周期為T，穩(wěn)定時A、B、C、E各擺的狀況是()A．B擺振動的振幅最大B．E擺振動的振幅最大C．C擺振動周期小于TD．A擺振動周期大于T4．[多選]一洗衣機脫水筒在正常工作時特別平穩(wěn)，當(dāng)切斷電源后，發(fā)覺洗衣機先是振動越來越猛烈，然后振動再漸漸減弱，對這一現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．正常工作時，洗衣機脫水筒的運轉(zhuǎn)頻率比洗衣機的固有頻率大B．正常工作時，洗衣機脫水筒的運轉(zhuǎn)頻率比洗衣機的固有頻率小C．正常工作時，洗衣機脫水筒的運轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機的固有頻率D．當(dāng)洗衣機振動最猛烈時，洗衣機脫水筒的運轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機的固有頻率5．在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼(翅膀)很快就抖動起來，而且越抖越厲害。后來人們經(jīng)過了艱苦的探究，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法，解決了這一問題。在飛機機翼前裝置配重桿的目的主要是()A．加大飛機的慣性B．使機體更加平衡C．使機翼更加堅固D．變更機翼的固有頻率二、非選擇題6．如圖所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺。當(dāng)a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來，此時b擺的振動周期________(選填“大于”、“等于”或“小于”)d擺的周期。圖乙是a擺的振動圖象，重力加速度g，則a的擺長為________。[提能練]一、選擇題1．自由搖擺的秋千，搖擺的振幅越來越小，下列說法正確的是()A．機械能守恒B．能量正在消逝C．總能量守恒，機械能減小D．只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化2．[多選]某簡諧振子，自由振動時的振動圖象如圖甲中的曲線Ⅰ所示，而在某驅(qū)動力作用下做受迫振動時，穩(wěn)定后的振動圖象如圖甲中的曲線Ⅱ所示，那么，此受迫振動對應(yīng)的狀態(tài)可能是圖乙中的()A．a(chǎn)點B．b點C．c點D．肯定不是c點3．下表記錄了某受迫振動的振幅隨驅(qū)動力頻率變更的關(guān)系，若該振動系統(tǒng)的固有頻率為f固，如圖所示，則()驅(qū)動力頻率/Hz304050607080受迫振動振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固＝60HzB．60Hz＜f固＜70HzC．50Hz＜f固＜60HzD．以上三項都不對4．如圖所示裝置中，已知彈簧振子的固有頻率f固＝2Hz，電動機皮帶輪的直徑d1是曲軸皮帶輪d2的eq\f(1,2)。為使彈簧振子的振幅最大，則電動機的轉(zhuǎn)速應(yīng)為()A．60r/minB．120r/minC．30r/minD．240r/min二、非選擇題5．如圖所示是用來測量各種電動機轉(zhuǎn)速計的原理圖。在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動的電動機接觸，發(fā)覺b鋼片振幅最大。(1)電動機的轉(zhuǎn)速為________r/s。(2)四個鋼片a、b、c、d的振動頻率分別是________、________、________、________。6．汽車的重量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，汽車開動時，在振幅較小的狀況下，其上下自由振動的頻率滿意f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,L))(L為車廂在平衡位置時，彈簧的壓縮長度)。若人體可以看成一個彈性體，其固有頻率約為2Hz，已知汽車的質(zhì)量為600kg，每個人的質(zhì)量為70kg，則這輛車乘坐幾個人時，人感覺到最難過？(取g＝9.8m/s2)答案[基礎(chǔ)練]1．解析：選A受迫振動是物體在周期性驅(qū)動力作用下的運動，而鑼面在敲擊后并沒有受到周期性驅(qū)動力作用，A不是受迫振動；B、C、D都是在做受迫振動。2．解析：選ABD阻尼振動是減幅振動，振動周期為振動系統(tǒng)的固有周期；實際的振動系統(tǒng)不行避開地要受阻尼作用；阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動，故選項A、B、D正確。3．解析：選A這是一個受迫振動的問題，由D擺供應(yīng)驅(qū)動力，供應(yīng)A、B、C、E擺振動的能量，A、B、C、E擺做受迫振動，其振動的頻率和周期等于D擺的振動頻率和周期，C、D錯誤；因為B擺的擺長與D擺相等，B擺的固有周期等于驅(qū)動力的周期，滿意發(fā)生共振的條件，B擺發(fā)生共振，振幅最大，A正確，B錯誤。4．解析：選AD切斷電源后脫水筒的轉(zhuǎn)速越來越小，即脫水筒的運轉(zhuǎn)頻率越來越小，由題意，當(dāng)洗衣機脫水筒正常工作時，特別穩(wěn)定，可知，正常工作時頻率大于洗衣機的固有頻率，A正確；當(dāng)振動最猛烈時，洗衣機發(fā)生了共振，D正確。5．解析：選D飛機抖動的厲害是因為發(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問題須要使系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動力的頻率差別增大，在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿，變更的是機翼的固有頻率，D正確。6．解析：a擺搖擺起來后，通過張緊的繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力，使b、c、d三擺做受迫振動，三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，由于驅(qū)動力頻率相同，則三擺的周期相同。據(jù)乙圖可知：T＝2t0，再據(jù)：T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，a擺擺長：l＝eq\f(gt\o\al(2,0),π2)。答案：等于eq\f(gt\o\al(2,0),π2)[提能練]1．解析：選C自由搖擺的秋千可以看做阻尼振動的模型，振動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化不只是系統(tǒng)內(nèi)部動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，振動系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，與外界時刻進行能量交換；系統(tǒng)由于受到阻力，消耗系統(tǒng)能量做功，而使振動的能量不斷減小，但總能量守恒，C正確。2．解析：選AD振子的固有周期與驅(qū)動力周期的關(guān)系是T驅(qū)＝eq\f(3,2)T固，所以受迫振動的狀態(tài)肯定不是圖乙中的b點和c點，可能是a點，A、D正確。3．解析：選C從圖中所示的共振曲線，可推斷出f驅(qū)與f固相差越大，受迫振動的振幅越??；f驅(qū)與f固越接近，受迫振動的振幅越大，并從中看出f驅(qū)越接近f固，振幅的變更越慢；比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在50～60Hz范圍內(nèi)時，振幅變更最小，因此，50Hz＜f固＜60Hz，C正確。4．解析：選D若使振子振幅最大，則曲軸轉(zhuǎn)動頻率為f＝2Hz，即轉(zhuǎn)速為2r/s，由于eq\f(d1,d2)＝eq\f(r1,r2)＝eq\f(1,2)，ω1r1＝ω2r2，故eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(2,1)，所以電動機轉(zhuǎn)速為4r/s，即240r/min，D正確。5．解析：(1)b鋼片的振幅最大，說明b鋼片發(fā)生了共振，或者是電動機轉(zhuǎn)動的頻率最接近60Hz，此時可認(rèn)為b鋼片發(fā)生了共振，由共振發(fā)生的條件可知f驅(qū)＝f固，因此電動機的轉(zhuǎn)動頻率為60Hz，即轉(zhuǎn)速為60r/s。(2)四個鋼片a、b、c、d都是做受迫振動，其振動頻率與固有頻率無關(guān)，都等于驅(qū)動力的頻率，即都等于電動機的轉(zhuǎn)動頻率60Hz。答案：(1)60(2)60Hz60Hz60Hz60Hz6．解析：人體固有頻率為2Hz，