1、14.阻尼振动 受迫振动1一单摆做阻尼振动，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通过某一位置时，机械能减小D机械能不守恒，周期不变E机械能守恒，频率不变【解析】 单摆做阻尼振动时，振幅会减小，机械能减小，振动周期不变，故选项 B、C、D 对，A 、E 错【答案】 BCD2一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小下列说法正确的是( )A机械能逐渐转化为其他形式的能B后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能E后一时刻的动能可能大于前一时刻的动能【解析】 单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功
2、，使机械能逐渐转化为内能，选项 A 和 D 对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能( 或势能) 一定小于前一时刻的动能(或势能)，故选项 B、C 不对，选项 E 对【答案】 ADE3如图 142 所示是单摆做阻尼振动的振动图线图 1422则摆球 A 时刻的动能_B 时刻的动能，摆球 A 时刻的势能_B 时刻的势能【解析】 该题考查阻尼振动的图像以及能量的转化关系在单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使机械能逐渐转化为内能；虽然单摆总的机
3、械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化由于 A、B 两时刻，单摆的位移相等，所以势能相等，但动能不相等【答案】 大于 等于4如图 144 所示，一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为 、l、l、2l，若让 D 摆先摆动起来，周期为 T，稳定时 A、B、C、E3l2 l2各摆的情况是( ) 【导学号：18640009】图 144AB 摆振动的振幅最大BE 摆振动的振幅最大CC 摆振动的周期为 TDA 摆振动的周期大于 TEB 单摆发生共振现象【解析】 这是一个受迫振动的问题，由 D 摆提供驱动力，使A、B、C 、E 摆做受迫振动，其振动的频率和周期等于 D 摆的振
4、动频率和周期，故 C 选项正确因为 B 摆的摆长与 D 摆的摆长相等，所以 B 摆的固有周期等于驱动力的周期，满足发生共振的条件，B 摆发生共振，振幅最大，故 A、E选项正确【答案】 ACE5如图 145 所示，在曲轴 A 上悬挂一个弹簧振子，如果转动把手，曲轴可以带动弹簧振子上下振动问：3图 145(1)开始时不转动把手，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在 10 s 内完成 20 次全振动，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦和空气阻力，振子做什么振动？(2)在振子正常振动过程中，以转速 4 r/s 匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期
5、是多少？【解析】 (1)用手往下拉振子使振子获得一定的能量，放手后，振子因所受回复力与位移成正比，方向与位移方向相反(F kx)，所以做简谐运动，其周期和频率是由它本身的结构性质决定的，称固有周期(T 固 )和固有频率(f 固 )，根据题意 T 固 s 0.5 s，f 固 Hz2 Hz.由于摩擦和空气阻力的tn 1020 1T固 10.5存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动(2)由于把手转动的转速为 4 r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为 f 驱 4 Hz，周期 T 驱 0.25 s，故振子做受迫振动振动达稳定状态后，其频率 (或周期)等于驱动力的频率( 或周期) ，而跟固有频率(或周期) 无关即 ff 驱 4 Hz，TT驱 0.25 s又因为振子做受迫振动得到驱动力对它做的功，补偿了振子克服阻力做功所消耗的能量，所以振子的振动属于受迫振动【答案】 (1)简谐运动 0.5 s 2 Hz 阻尼振动(2)受迫振动 0.25 s
