外力作用下的振动

1、外力作用下的振动I基本知识、阻尼振动1 .固有振动和固有频率(1)固有振动：不受外力作用的振动。(2)固有频率：固有振动的频率。2 .阻尼振动图 11-5-1(1)阻尼：当振动系统受到阻力住用时，振动受到了阻尼。(2)阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，如图11-5-1所示。二、受迫振动1 .自由振动在没有任何阻力的情况下,给振动系统一定能量，使它开始振动，这样的振动叫自由振动。自由振动的周期是系统的固有周期。如果把弹簧振子拉离平衡位置后松手，弹簧振子的振动就是自由振动。2 .驱动力如果存在阻尼作用，振动系统最终会停止振动。为了使系统持续振动下去，对振动系统施加的周期性的外力，外力对系统做功，补偿系

2、统的能量损耗,这种周期性的外力叫做驱动力。3.受迫振动(1)定义：系统在驱动力作用下的振动，叫做受迫振动。(2)受迫振动的频率(周期)做受迫振动的物体，其振动频率总等于驱动力的频率,与系统的固有频率无关。1.条件：驱动力的频率等于系统的固有频率。三、共振川受迫蠢动的振耙驱助力的期率力(同韦顿率2 .特征：在受迫振动中，共振时受迫振动的振幅最大。3 .共振曲线：如图11-5-2所示。通知识1 .简谐运动是一种理想化的模型，物体运动过程中的一切阻力都不考虑。2 .阻尼振动考虑阻力的影响，是更实际的一种运动。3 .受迫振动是物体做阻尼振动时受到周期性驱动力作用下的振动。4 .三者对比列表如下：简谐运

3、动阻尼振动受迫振动产生条件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驱动力作用频率固后频举频率小笠驱动力频率振幅小艾减小大小变化不确定振动图像1门八八八0重形状不确定r实例弹簧振子振动，单摆做小角度摆动敲锣打鼓发出的声音越来越弱扬声器纸盆振动发声、钟摆的摆动通知识1 .对共振条件的理解(1)从受力角度看：当振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时，驱动力对它起加速作用，使它的振幅增大，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增加，从而振幅达到最大。(2)从功能关系看：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，驱动力始终对物体做正功,使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于

4、克服阻尼作用损耗的能量，振幅才4受讥振动的振研不再增加。2.对共振曲线的理解(1)两坐标轴的意义：如图11-5-5所示。纵轴：受迫振动的振幅。横轴：驱动力频率。（2）fo的意义：表示固有频率。（3）认识曲线形状：f=fo,共振；f>fo或f<fo,振幅较小。f与fo相差越大，振幅越小。（4）结论：驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率fo,受迫振动的振幅越大，反之振幅越小。当堂达标1、（多选）如图11-5-3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（）A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能B.振子在A时刻的势能等于B时刻的势能C.振

5、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2、如图11-5-4所示，在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，让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz;然后以60r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为（）A. sC. 1 sB.sD.2sB.位移3、（多选）若空气阻力不可忽略，单摆在偏角很小白摆动中，总是减小的物理量为（）A.振幅C.周期D.机械能4、（多选）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，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）A.正常工作时

6、，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大B.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C.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D.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5、在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A、E的摆长为l,B的摆长为，C的摆长为，D的摆长为21,先使A振动起来，其他各摆随后也振动公起来，则摆球振动稳定后（）/A.D的振幅一定最大B.E的振幅一定最大C.B的周期一定最短D.四个摆的周期相同6、关于阻尼振动，以下说法中正确的是（）A.机械能不断减小B.动能不断减小C.振幅不断减小D.一定不是简谐运动7、铺设铁轨时，每两根钢轨接缝

7、处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等.所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为m,列车固有振动周期为s.下列说法正确的是（）A.列车的危险速率为40m/sB.列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行8、把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛（如图1159所示）.不偏心轮开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在小;且某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min.已知增大电动偏心轮怖子;冢的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期.为使共振筛的振幅增大，