1、高考资源网（） 您身边的高考专家1.5受迫振动与共振随堂检测1(多选)下列说法正确的是()A阻尼振动也叫减幅振动B实际的振动系统不可避免地受到阻尼作用C阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小D阻尼过大时，系统将不能发生振动解析：选ABD.实际生活中的振动都要受到阻尼作用，振幅逐渐减小，但周期保持不变，故A、B正确，C错误阻尼过大时，整个系统很快停止振动2A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较()AA摆的振幅较大，振动频率为fBB摆的振幅较大，振动频率为5fCA摆的振幅较大，振动频率为5fDB摆的振幅较大
2、，振动频率为4f解析：选B.A、B两摆均做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率即5f，因B摆的固有频率接近驱动力的频率，故B摆的振幅较大，B正确，A、C、D错误3部队经过桥梁时，规定不许齐步走；登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要原因是()A减轻对桥的压力，避免产生回声B减少声波对桥、雪山的冲击力C避免使桥发生共振和使雪山发生共振D使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少解析：选C.部队过桥时如果齐步走，给桥梁施加周期性的外力，容易使桥的振动幅度增大，即发生共振，造成桥梁倒塌登山运动员登高山时(高山上常年有积雪，雪山内部温度较高，有部分雪熔化成了水，对雪层起润滑作用)高声叫喊，声波容
3、易引起雪山共振而发生雪崩，故应选C.4(多选)将测力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力，将单摆挂在测力传感器的探头上，测力探头与计算机连接，用此方法测得的单摆摆动过程中摆线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，g取10 m/s2.某同学由此图像提供的信息做出了下列判断，其中正确的是()A摆球的周期T0.5 sB单摆的摆长l1 mCt0.5 s时摆球正经过最低点D摆球运动过程中周期越来越小解析：选BC.由题图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为1 s，所以单摆的振动周期为2 s，选项A错误；根据单摆的周期公式T2可得摆长l1 m，选项B正确；t0.5 s时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，
4、选项C正确；摆线拉力的极大值发生变化，说明摆球在最低点时的速度发生了变化，所以摆球做阻尼振动，振幅越来越小，由于周期与振幅无关，所以单摆的周期不变，选项D错误课时作业一、单项选择题1单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是()A位移逐渐减小B速度逐渐减小C动能逐渐减小D振动的能量逐渐转化为其他形式的能解析：选D.单摆在空气中做阻尼振动时，由于克服阻力做功，所以振动能量会逐渐减少，并转化为其他形式的能，选项D对；但是其位移、速度以及动能会交替变化，所以选项A、B、C错2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
5、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缘处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使机翼更加牢固 D改变机翼的固有频率解析：选D.飞机抖动的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3.如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是()A只有A、C摆振动周期相等BA摆的振幅比B摆的小CB摆的振幅比C摆的大DA、B、C三摆的振动周期相等解析：选D.当单摆A振动起来后，单摆B、C做受迫振动，做
6、受迫振动的物体的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A错误，D正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项B、C错误4正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器反而会发生强烈地振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明()A在时刻t脱水桶的惯性最大B在时刻t脱水桶的转动频率最大C在时刻t脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等，发生共振D纯属偶然现象，并无规律解析：选C.质量是惯性大小的量度，t时刻桶的质量不变，所以桶的惯性不变，A项错误；转动频率由转速决定，与振动强弱无关，B项错误；到某
7、一时刻t，机器会发生强烈的振动，说明在时刻t脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等，发生了共振现象，C正确，D错误5把调准的摆钟由北京移到赤道，这钟的变化及调整正确的是()A变慢了，要使它变准应该增加摆长B变慢了，要使它变准应该减短摆长C变快了，要使它变准应该增加摆长D变快了，要使它变准应该减短摆长解析：选B.由北京移到赤道g变小，由单摆的周期公式T2知T变大，即摆钟变慢了，要使它准确应减短摆长二、多项选择题6做受迫振动的物体达到稳定状态时()A一定做简谐运动B一定按驱动力的频率振动C一定发生共振D是否发生共振取决于驱动力的频率是否等于物体的固有频率解析：选BD.因为物体做受迫振动，运动过程中受
8、到周期性的外力作用，其受力特点不满足Fkx的关系，所以A错误由于物体做受迫振动，达到稳定状态时，其振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，故B正确处于稳定状态下的受迫振动物体是否发生共振，完全取决于驱动力的频率(周期)与固有频率(周期)的关系，当二者相等时即发生共振，故C错误，D正确7如图所示一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知()A驱动力频率为f2时，振子处于共振状态B驱动力频率为f3时，振子振动频率为f3C假如让振子自由振动，它的频率为f2D振子做自由振动时，频率可以为f1、f2、f3解析：选ABC.理解共振曲线是关键，驱动力频率为f2时弹簧振子的振幅最大，f2也就
9、等于弹簧振子的固有频率，故振子自由振动时，它的频率为固有频率f2，当驱动力频率为f1、f3时，弹簧振子做受迫振动，其频率与振子固有频率无关8铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速行驶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12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s下列说法正确的是()A列车的危险速率为40 m/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解析：选AD.列车在钢轨上运动时，受钢轨对它
10、的冲击力作用做受迫振动，当列车固有振动频率等于钢轨对它的冲击力的频率时，列车振动的振幅最大，因v40 m/s，故A正确；列车过桥做减速运动，是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率，防止发生共振现象，而不是列车发生共振现象，B错，C错；增加钢轨长度有利于列车高速运行，D对9某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是如图乙中的()Aa点 Bb点Cc点 D一定不是c点解析：选AD.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题图乙中的c点，可能是a点，故A、D正确10
11、一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲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，振动图线如图乙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丙所示若用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；
12、当T比8 s小得多或大得多时，Y很小解析：选AC.题图乙是弹簧振子未加驱动力时振动的图线，故由题图乙读出的周期为其振动的固有周期，即T04 s图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线，做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，即T8 s当固有周期与驱动力的周期相同时，其振幅最大；周期差别越大，其振动振幅越小由以上分析可知，A、C正确三、非选择题11如图为一单摆的共振曲线，该单摆的摆长约为多大？共振时单摆的振幅多大？最大摆角多大？解析：从共振曲线可知，此单摆的固有频率f0.5 Hz，所以固有周期T2 s而T2则L m1 m.最大振幅Am8 cm，最大摆角m0.08 rad.答案：1 m8 cm0.08 rad12汽车的重量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数是k1.5105 N/m，汽车开动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f(L为车厢在平衡位置时，弹簧的压缩长度)，若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2 Hz，已知汽车的质量为600 kg，每个人的质量为70 kg，则这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受？解析：人体的固有频率为2 Hz，当汽车的振动频率与其相等时，人体与之发生共振，人感觉最难受即ff固所以L解得L0.062 1 m由胡克定律kL(m1nm2)g得n5(人)答案：5人- 6 - 版权所有高考资源网