1、课时跟踪检测(四) 阻尼振动 受迫振动1下列说法正确的是( )A实际的自由振动必然是阻尼振动B在外力作用下的振动是受迫振动C阻尼振动的振幅越来越小D受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关2下列说法正确的是( )A只有受迫振动才能发生共振现象B一切振动都能发生共振现象C只要振动受到阻力，它一定做阻尼振动D若振动受到阻力，它也可能做无阻尼振动3在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀) 很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是( )A加大飞机的惯性B使机体更加平衡C使机
2、翼更加牢固D改变机翼的固有频率4.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图 1 所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图 2 甲所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图乙所示。图 1图 2若用 T0 表示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期，Y 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则 ( )A由图线可知 T04 sB由图线可知 T08 sC当 T 在 4 s
3、 附近时，Y 显著增大；当 T 比 4 s 小得多或大得多时，Y 很小D当 T 在 8 s 附近时，Y 显著增大；当 T 比 8 s 小得多或大得多时，Y 很小5把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图 3 所示。筛子做自由振动时，完成 10 次全振动用时 15 s，在某电压下，电动偏心轮转速是 36 r/min。已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是( )图 3A提高输入电压 B降低输入电压C增加筛子质量 D. 减小筛子质量6一洗衣机的脱水筒在正常工作
4、时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动在逐渐减弱。对这一现象，下列说法中正确的是( )正常工作时，洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率大；正常工作时，洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率小；正常工作时，洗衣机脱水筒的运转频率等于洗衣机的固有频率；当洗衣机振动最剧烈时，洗衣机脱水筒的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率。A B C D. 7.图 4 是探究单摆共振条件时得到的图像，它表示振幅跟驱动力频率之间的关系，(g9.8 m/s2)请回答：图 4(1)这个单摆的摆长是多少？(2)如果摆长变长一些，画出来的图像的高峰将向哪个方向移动？8如图 5 所示，在曲轴 A
5、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：图 5(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？其周期是多少？(3)若要振子振动的振幅最大，把手的转速应多大？答 案1选 AC 实际的自由振动，必须不断克服外界阻力做功而消耗能量，振幅会逐渐减小，必然是阻尼振动，故 A、C 正确；只有在周期性外力( 驱动力 )的作用下物体所做的振动
6、才是受迫振动，B 错；受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定，与自身物理条件无关， D 错。2选 AD 发生共振的条件是 f 固 f 驱 ，所以 A 对、 B 错。无阻尼振动是振幅不变的振动，当受阻力时，若外界补充能量，则也可能做无阻尼振动， C 错， D 对。3选 D 飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象，想要解决这一问题需要使系统的固有频率与驱动力的频率差别增大，在 飞机机翼前缘处装置一个配重杆，改变的是机翼的固有频率，故选项 D 正确。4选 AC 该题是考查机械振动图像和共振现象的题目。细读图中所给情景，可知：第 1幅图是描述弹簧振子在不受驱动力的情况下振动情况的图像，此时的振动周期是该弹
7、簧振子的固有周期，从图中可直接 读出固有周期为 4 s，A 正确，B 错误；当驱动力的频率与固有频率相近时，发生共振，振幅显著增大，所以当曲杆的转动周期与弹簧振子的固有周期 4 s接近的时候，振幅 Y 显著增大，其他情况下 Y很小，C 正确，D 错误。5选 AC 在题给条件下，筛子振动的固有周期 T 固 s1.5 s，电动偏心轮的转动周1510期(对筛 子来说是驱动力的周期 )T 驱 s1.67 s。要使筛子振幅增大，就得使这两个周期值6036靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压使偏心轮转得快一些，减小驱动力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大。正确 选项为 A、C。6选 C
8、正常工作 时，洗衣机脱水筒运转频率比断电后的频率高，共振发生在断电之后，所以正常工作时的频率比洗衣机的固有频率大。洗衣机切断电源，脱水筒的 转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了剧烈的振动，说明了此时 脱水筒的运转频率与洗衣机的固有频率相同，发生了共振。此后脱水筒转速减慢，则 f 驱 f 固 ，所以共振 现象消失，洗衣机的振动随之减弱，故 C 正确。7解析：(1)从共振曲线知，单摆的固有周期T s s，1f固 10.3 103因为 T2 ，lg所以 l m2.76 m。gT242 9.8(103)243.142(2)若摆长变长一些， 则由周期公式 T2 可知，单摆固有周期增大，则固有频率
9、变小，lg因此图像的高峰将向原点方向移动。答案：(1)2.76 m (2)向原点方向移动8解析：(1)根据题意振子做自由振动，T 固 s 0.5 s，f 固 Hz2 Hz。tn 1020 1T固 10.5由于摩擦力和空气阻力的存在，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)振子做受迫振动。由于把手转动的转速为 4 r/s，即驱动力频率为 f 驱 4 Hz，周期 T 驱0.25 s 。弹簧振子振动达稳定状 态后，其周期等于 驱动力的周期，TT 驱 0.25 s。(3)要使弹簧振子的振幅最大，处于共振状态，必须使驱动力的频率 f 驱 等于它的固有频率 f 固 ，即 f 驱 f 固 2 Hz ，故把手的转速应为 n2 r/s。答案：见解析
