1、受迫振动、阻尼振动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在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变D振动过程中,机械能不守恒,周期减小解析:选 B 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,是由本身特点决定的,是不变的,故 A、D项错误,B 项正确;又因单摆做阻尼振动过程中,振幅逐渐减小,振动的能量也在减小,即机械能在减少,所以 C 项错。2.下列说法中错误的是( )A某物体做自由振动时,其振动频率与振幅无关B某物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关C某物体发生共振时的频率就是
2、其自由振动的频率D某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动解析:选 D 物体做自由振动时的频率与振幅无关,而做受迫振动时的频率等于驱动力的频率,发生共振时驱动力的频率等于物体的固有频率。3如图 143 所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像,曲线上 A、B 两点的连线与横轴平行,下列说法正确的是( )图 143A振子在 A 时刻的动能等于 B 时刻的动能B振子在 A 时刻的势能等于 B 时刻的势能C振子在 A 时刻的机械能等于 B 时刻的机械能D振子在 A 时刻的机械能小于 B 时刻的机械能思路点拨 通过振幅的变化反映弹簧振子能量的变化,根据能量的转化与守恒分析整个过程中能量变化的趋势,根据动能定
3、理分析某一段运动中动能与势能的变化。解析:弹簧振子做阻尼振动,所以 A 时刻的机械能大于 B 时刻的机械能,选项C、D 错;弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关,所以选项 B 对;振子在 A 时刻的动能大于 B 时刻的动能,选项 A 错。答案:B4.一单摆在空气中振动,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大于前一时刻的机械能解析:选 A 单摆在振动过程中,因不断克服空气阻力做功,使机械能逐渐转化为内能,选项 A 对 D 错;虽然单摆总的机械能在逐渐减小,但在振动
4、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。5如图 144 所示的装置,弹簧振子的固有频率是 4 Hz。现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为 1 Hz,则把手转动的频率为_。图 144A1 Hz B3 Hz C4 Hz D5 Hz思路点拨 明确振子做受迫振动的频率与驱动力频率的关系。解析:因把手每转动一周,驱动力完成一次周期性变化,即把手转动频率即为驱动力的频率。弹簧振子做受迫
5、振动,而受迫振动的频率等于驱动力的频率,与振动系统的固有频率无关,故 A 正确。答案:A6.如图 145 所示,在一条张紧的绳上挂 7 个摆,先让 A 摆振动起来,则其余各摆也随之振动。已知 A、B、F 三摆的摆长相同,则下列判断正确的是 ( )图 145A7 个摆的固有频率都相同B振动稳定后 7 个摆的振动频率各不相同CB、F 摆的摆长与 A 摆相同,它们的振幅最大D除 A 摆外, D、E 摆离 A 摆最近,它们的振幅最大解析:选 C 7 个摆的摆长不完全相同,固有频率不完全相同,选项 A 错误;A 摆振动起来后,带动其余 6 个摆做受迫振动,振动稳定后 7 个摆的振动频率都相同,选项 B
6、错误; B、F 摆的摆长与 A 摆相同,发生共振,选项 C 正确,D 错误。7一个单摆在做实际的阻尼振动时( )A周期越来越小 B位移越来越小C振幅越来越小 D动能越来越小解析:选 C 在阻尼振动中,振幅不断减小,机械能也不断减小,但动能时刻在变化,并不是越来越小。周期与振动有无阻尼无关,因而不会变化,而位移本身时刻在变化,并不是越来越小。8关于共振的防止和利用,下列说法正确的是( )A利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率B利用共振时,应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率C防止共振危害时,应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率D共振现象都是有害的,所以要力求
7、防止共振现象发生解析:选 A 共振时,驱动力频率与固有频率相等,因此要利用共振,应使 T 驱与 T 固 尽量接近,要防止共振,应使 T 驱 与 T 固 尽量远离,选 A 正确,B、C 错误;根据共振的防止和利用可知 D 错误。9.如图 146 所示,曲轴上悬挂一弹簧振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把,而让振子自由上下振动,测得其频率为 2 Hz,然后匀速转动摇把,转速为 240 r/min,当振子振动稳定时,它们振动周期为( )图 146A0.5 s B0.25 sC2 s D4 s解析:选 B 摇把匀速转动的转速为 240 r/min4 r/s,角速度 8 rad
8、/s,所以驱动力的周期 T 0.25 s。2 2810.图 147 是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,由图可知,该单摆的长是_ m;若增大该单摆的摆长,则与原图相比较,共振曲线的“峰”将_(填“ 向左移动” “保持不变”或“向右移动”)。( 运算中 2g)图 147解析:由题图可知单摆的固有频率 f0.5 Hz,所以单摆周期 T2 s,则可得摆长l1 m;若增加摆长,则单摆周期变大,固有频率变小,所以曲线的“峰”将向左移动。答案:1 向左移动11下列振动中属于受迫振动的是( )A用重锤敲击一下悬吊着的钟后,钟的振动B打点计时器接通电源后,振针的振动C小孩睡在自由摆动的吊床上,小孩随着吊床一起摆
9、动D弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动解析:选 B 受迫振动是振动物体在系统外的驱动力作用下的运动,故只有 B 对。12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频率,与物体的固有频率有关D受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定解析:选 A 物体做阻尼振动时,因克服阻尼做功而机械能逐渐减少,振幅随之减小,选项 A 对;物体做阻尼振动时,频率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,选项 B 错;受迫振动稳定时的频率,只决定于驱动力频率,与物体自身结构特点无关,即与物体的固有频率无关,选项 C、D 错。