1、同步测控我夯基 我达标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A、C正确.只有在周期性外力（策动力）的作用下，物体所做的振动才
2、是受迫振动，故B错.受迫振动稳定后的频率由策动力频率决定，与自身物理条件无关，故D对.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A、C、D都是自由振动，B是受迫振动.答案：B4.如果存在摩擦和空气阻力，任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动，这时振动的振幅、周期和机械能的变化情况是（ ）A.振幅减小，周期减小，机械能减小 B.振幅减小，周期不变，机械能减小C.振幅不变，周期减小
3、，机械能减小 D.振幅不变，周期不变，机械能减小解析：物体受到阻力，振幅减小，机械能减小，周期不变.故选B.答案：B5.做受迫振动的物体，当它达到稳定状态时（ ）A.一定做简谐运动 B.可能是阻尼振动C.频率一定与驱动力频率相等 D.一定发生共振解析：受迫振动的回复力不一定满足F=-kx，故A项错.受迫振动稳定时，振幅A不再变化，不可能是阻尼振动，故B错.受迫振动的频率与驱动力频率相等，共振是f固=f驱时的受迫振动，所以C对，D错.答案：C6.若空气阻力不可忽略，单摆在偏角很小时，总是减小的物理量为（ ）A.振幅 B.位移 C.周期 D.机械能解析：有空气阻力时，振动为阻尼振动，振幅不断减小，
4、机械能不断减小，故A、D正确.平衡位置处的位移为零，则位移不是一直减小，周期T=2不变，故B、C错.答案：AD7.有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f,B的固有频率为4f.如果它们都在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动.那么，下列结论正确的是（ ）A.振子A的振幅较大，振动频率为f B.振子B的振幅较大，振动频率为3fC.振子A的振幅较大，振动频率为3f D.振子B的振幅较大，振动频率为4f解析：当f驱与f固越接近，振子的振幅越大，做受迫振动的振动频率f=f驱，故B正确.答案：B8.如图1-4-7表示两个单摆m、M悬挂到一根钢丝上，原来它们都静止，今使m偏离平衡位置一个小角度，释放后m做简谐
5、运动的方向垂直于纸面，对M此后的运动情况，下述说法正确的是（ ）图1-4-7A.M仍静止 B.M将做受迫振动，周期为2C.M将做受迫振动，周期为2 D.M能发生共振解析：由题意，M做受迫振动，其周期等于m的固有周期.由于二者的摆长不一样，故M不能发生共振.所以B正确.答案：B9.如果把人当作一个整体来看，在水平方向的固有频率为36 Hz，竖直方向的固有频率为48 Hz，拖拉机驾驶员，风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做_振动，这些操作工的振动频率跟振动源的频率_.为保障操作工的安全与健康，有关部门作出规定：用手操作的各类振动机械的频率必须大于20 Hz，这是为了防止发生_造成对人体健康的危害
6、.解析：拖拉机、风镐等在工作时，由于内燃机、电动机等动力设备运转的不平衡性，往往产生较剧烈的振动，与其靠近或密切接触的人一定会做受迫振动，如果设备的振动频率接近人体振动固有频率，则人体的各部分将做较剧烈的振动，造成对人体的损伤.因此，对于用手操作的机械振动频率必须大于20 Hz，以保障人体健康.答案：受迫 几乎相同 共振10.如图1-4-8所示，轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为2 Hz，杆的O端有固定光滑轴，C端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为n，在n从0逐渐增大到5 r/s的过程中，振子M的振幅变化情况将是_，当n=_r/s时振幅最大.若转速稳定在5 r/s，M的振动周期
7、是_.图1-4-8解析：振子的固有频率为2 Hz，凸轮的转动频率就是驱动力的频率，即f驱从0增大到5 Hz的过程中，先接近固有频率，达到相等后又偏离固有频率，故振幅先增大后减小.当f驱=f固=2 Hz，即n=2 r/s时，振幅最大.当n=5 r/s，即f驱=5 Hz，T驱=0.2 s，受迫振动的周期取决于驱动力的周期，也为0.2 s.答案：先增大后减小 2 0.2 s11.洗衣机把衣服脱水完毕关掉电源后，电动机还要转动一会儿才能停下来.在关掉电源后，发现洗衣机先振动得比较弱，然后有一阵子振动得很剧烈，再慢慢振动减弱直至停下来，你认为中间有一阵子振动剧烈的原因是什么？解析：洗衣机脱水时，电动机转
8、速很快，频率很大，可以说远大于洗衣机的固有频率，不能发生共振现象.当脱水终止时，随着电动机的转速的减小，频率也在减小，肯定有一段时间，频率接近或等于洗衣机的固有频率，从而发生共振现象，反应在宏观上就是洗衣机振动剧烈.12.如图1-4-9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？图1-4-9解析：b钢片振幅最大，则f驱=f固，所以电动机的转速为：n=60 r/s.答案：60 r/s我综合 我发展13.某简谐振子，自由振动时的
9、振动图象如图1-4-10（a）中的曲线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图1-4-10（a）中的曲线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图1-4-10（b）中的（ ）图1-4-10A.a点 B.b点 C.c点 D.一定不是c点解析：振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱=T固，所以受迫振动的状态一定不是图乙中的c点，可能是a点，故A、D正确.答案：AD14.图1-4-11为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是（ ）图1-4-11A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线表示月球上单摆的共振曲线B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则
10、两次摆长之比ll=254C.图线若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1 mD.若摆长均为1 m，则图线是在地面上完成的解析：受迫振动的频率与固有频率无关，但当驱动力的频率与物体固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，所以，可以根据物体做受迫振动的共振曲线判断出物体的固有频率.根据单摆振动周期公式T=2,可以得到单摆固有频率f=，根据图象中f的信息可以推断摆长或重力加速度的变化情况.答案：ABC15.如图1-4-12所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f,当偏心轮以角速度绕O轴匀速转动时，则当=_时振动最为剧烈，这个现象称为_.图1-4-12解析：偏心
11、轮转动中产生驱动力，偏心轮转动中的频率与系统固有频率f相等时会发生共振，即f=，得=2f 时产生共振.答案：2f 共振16.某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图1-4-13所示，其中P为光滑水平面，K是轻质弹簧，A是质量为M的带夹子的标准质量金属块，Q是待测质量的物体，已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T=2,其中，m是振子的质量，k是与弹簧的劲度系数有关的常数，当只有A物体时，测得其振动周期为T1，将待测物体Q固定在A上后振动周期为T2，则待测物体的质量为_.(弹簧振子的周期公式T=2)图1-4-13解析：只有标准金属块A时，T1=2设Q的质量为m0，当振子为Q与A的整体时，T2=2
12、/得.整理得m0=M.答案：M17.如图1-4-14为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长约为多少？共振时单摆的振幅为多大？共振时摆球的最大加速度和最大速度的大小各为多少？图1-4-14解析：从共振曲线可知：单摆的固有振动频率f=0.5 Hz，因为f=，所以l=，代入数据得l=1 m.从共振曲线可知：单摆发生共振时，A=8 cm.设单摆的最大偏角为，所能达到的最大高度为h,在最低点时速度最大，由机械能守恒定律可得：mv2=mgh,又h=l(1-cos)因为很小，所以有（1-cos）=2sin2可得：vm=，代入数据得：vm=0.25 m/s摆球在最大位移点时的加速度最大，则mgsin=mam，可得
13、：am=gsin，代入数据得：am=0.8 m/s2.答案：1 m;8 cm am=0.8 m/s2,vm=0.25 m/s18.洗衣机脱水缸正常工作时，转速为2 800 r/min，脱水后由切断电源到电动机停止转动的时间为16 s.实际发现13 s左右时，洗衣机震荡最为激烈，若切断电源后转速是随时间均匀减小的，则洗衣机振动的固有频率大约是多少？解析：洗衣机震荡最激烈时，是发生共振现象时，即洗衣机的固有频率和脱水缸的转动频率相等时.只要算出13 s时脱水缸的转动频率即可.由题可知脱水缸的转速随时间均匀减小，可作出nt图象，如图所示，由图可知n=r/min,则频率f=Hz=8.75 Hz.答案：8.75 Hz
