2019_2020学年高中物理第一章4阻尼振动受迫振动练习（含解析）教科版.docx

4.阻尼振动受迫振动课时过关能力提升1.弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小,这是由于()A.振子开始振动时振幅太小B.在振动过程中要不断克服外界阻力做功,消耗能量C.动能和势能相互转化D.振子的机械能逐渐转化为内能解析:由于有阻力,振子的机械能减小,振幅减小,损失的机械能转化为内能.答案:BD2.下列说法中正确的是()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无关解析: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,故选项A、C正确.只有在周期性外力(驱动力)的作用下,物体所做的振动才是受迫振动,故选项B错误.受迫振动稳定后的频率由驱动力频率决定,与自身物理条件无关,故选项D正确.答案:ACD3.下列振动,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动D.弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动解析:受迫振动是指在周期性驱动力作用下的振动,故选项A、C、D都属于自由振动,选项B属于受迫振动.答案:B4.某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是()A.当ff0时,该振动系统的振幅随f减小而增大C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f解析:做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率f,当驱动力的频率等于振动系统的固有频率f0时,振幅最大.驱动力的频率f靠近振动系统的固有频率f0时振幅增大;远离振动系统的固有频率f0时振幅减小,故选项B、D正确.答案:BD5.一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像如图所示,曲线上A、B两点连线与横轴平行,下列说法正确的是()A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能B.振子在A时刻的势能大于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时刻的机械能大于B时刻的机械能解析:由于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错误,选项D正确;由于弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关,AB的形变量相等,故势能相等,所以选项B错误;通过上述分析可知,振子在A时刻的动能大于B时刻的动能,选项A错误.答案:D6.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动逐渐减弱.对这一现象,下列说法正确的是()正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小;正常工作时,洗衣机波轮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,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率A.B.C.D.解析:洗衣机切断电源,波轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动,说明了此时波轮的运转频率与洗衣机的固有频率相同,发生了共振.此后波轮转速减慢,则f驱f固,所以共振现象消失,洗衣机的振动随之减弱,正确选项为C.答案:C7.如图所示是用来测量各种发动机转速的原理图.在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四个钢片a、b、c、d.将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅最大,则电动机转速为多大?解析:b钢片振幅最大,则f驱=f固,所以电动机的转速为n=60r/s.答案:60 r/s8.火车在轨道上行驶时,由于在钢轨接头处车轮受到撞击而上下振动.如果防震弹簧每受104 N的力将被压缩20 mm,而每根弹簧的实际负荷为5 000 kg,已知弹簧的振动周期T=2mk(k为弹簧的劲度系数),问车速为多大时,列车振动得最剧烈?(设钢轨长为12.5 m,g取10 m/s2)解析:由题意可知弹簧在做受迫振动,要使振动最强烈,必然是弹簧发生共振,此时必须满足f驱=f固(或T驱=T固).根据题意知,防震弹簧的劲度系数为k=Fx=1040.02N/m=5105N/m由于每根弹簧的实际负荷为m=5000kg,所以弹簧的固有