1、受迫振动共振(建议用时：40分钟)题组一振动中的能量损失1(多选)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ACD实际的自由振动由于阻力的作用，振幅会越来越小，所以一定为阻尼振动，故A项正确；物体在周期性驱动力的作用下的振动是受迫振动，故物体在外力作用下的振动不一定是受迫振动，故B项错误；阻尼振动的振幅会越来越小，故C项正确；受迫振动稳定后的频率取决于驱动力的频率，与自身物理条件无关，故D项正确。2(多选)一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小下列说法正确的是()A机械能逐渐转化为其他形式的能B后
2、一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能AD单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功，使机械能逐渐转化为内能，选项A和D对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一时刻的动能(或势能)，故选项B、C错。3由于存在空气阻力，严格来讲，任何物体的机械振动都不是简谐运动，在振动过程中()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
3、变，周期减小，机械能减小D振幅不变，周期不变，机械能减小B由于存在空气阻力，振动系统在振动过程中机械能减小，振幅减小，但其周期为固有周期，故周期不变，选B。4(多选)关于阻尼振动，下列说法正确的是()A阻尼振动就是减幅振动，其振动的能量不断减少B实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用C阻尼振动的振幅、振动能量、振动周期逐渐减小D对做阻尼振动的振子来说，其机械能逐渐转化为内能ABD振动系统的振动频率与其本身的结构有关，为固有频率，所以在阻尼振动中，振幅逐渐减小，振动能量逐渐减少，最终转化为内能，但周期不变，故A、D正确，C错误；实际的振动系统都要受到摩擦力或空气阻力等阻尼作用，故B正确。题组二受
4、迫振动和共振5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减小对桥的压力，避免产生回声B减小对桥、雪山的冲量C避免使桥、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C部队过桥梁时不准齐步走，主要是避免使桥梁发生共振，登山运动员登雪山时不许高喊也是避免雪山发生共振，故C正确，A、B、D错误。综上本题选C。6(多选)如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为9 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是()A甲的振幅较大B甲的振动频
5、率为9 HzC乙的振幅较大D乙的振动频率为9 HzABD根据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，又因为做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以选项A、B、D正确。7(多选)(2020山东烟台高二下期中)如图所示为某振动系统做受迫振动的振幅A随驱动力频率f变化的关系图，则下列说法正确的是()A振动系统的固有频率为f0B当驱动力频率为f0时，振动系统会发生共振现象C振动系统振动的频率由驱动力频率和振动系统的固有频率共同决定D驱动力频率越大，振动系统的振幅越大AB由受迫振动振幅与驱动力频率关系图可知，当驱动力的频率为f0时，振动系统做受迫振动振幅最大，则由共振的条件可知，振动系统的固有频率为
6、f0，A、B正确；振动系统振动的频率由驱动力频率决定，C错误；驱动力频率越接近于振动系统的固有频率时，振动系统振幅越大，D错误。8(新情境题)为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起，以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为洗衣板效应。如果某路面上的一排等间距减速带的间距为1.5 m，一辆固有频率为2 Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是 ()A当汽车以5 m/s的速度行驶时，其振动频率为2 HzB当汽车以3 m/s的速度行驶时最不颠簸C当汽车以3 m/s的速度行驶时颠簸得最厉害D汽车速度越大，颠簸得就越厉害C当汽车振动频率与其固
7、有频率接近时会产生共振现象，此时振幅最大，颠簸最厉害。当车速为3 m/s时，振动周期T s0.5 s，f2 Hz，此时颠簸最厉害。故选C。9如图所示是一个单摆的共振曲线。(1)若单摆所处的环境重力加速度g取9.8 m/s2，试求此摆的摆长。(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰”将怎样移动？解析(1)由图像可知，单摆的固有频率f0.3 Hz，由频率公式f，得l m2.8 m。(2)由f知，单摆移到高山上，重力加速度g减少，其固有频率减小，故共振曲线的“峰”向左移。答案(1)2.8 m(2)峰将向左移1(新情境题)(多选)将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某
8、单摆振动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图像提供的信息作出下列判断，其中正确的是()At0.2 s时摆球正经过最低点Bt1.1 s时摆球正经过最低点C摆球振动过程中机械能减少D摆球振动的周期为T1.4 sAC单摆在做简谐运动过程中，悬线上拉力是周期性变化的。摆球在最低点时悬线拉力最大Fmaxmg。在摆到最高点v0时，悬线拉力最小，Fminmgcos 。t0.2 s时，拉力最大，即摆球正经过最低点，A正确；t1.1 s时，摆球正经过最高点，B错误；从题图可看出摆球经过最低点拉力逐渐减小，可知小球的速度减小，机械能逐渐减少，C正确；由题图可知，T2(0.80.2) s1.2
9、s，D错误。2(多选)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()A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AC共振筛的工作原理是，当电动偏心轮的转动周期跟筛子的固有周期相等时，就会发生共振。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期(对筛子来说是驱动力的周期)T驱 s1.6
10、7 s。要使筛子振幅增大，就得使这两个周期值靠近，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。3.某物理学习小组制作了一个实验装置，如图所示，在曲轴A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，求： (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40次全振动，其固有周期和固有频率各是多少？(2)某同学若以转速8 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，其周期和频率各是多少？解析(1)根据题意可得：T固 s0.25 s，f固 Hz4 Hz。(2)由
11、于把手转动的转速为8 r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为f驱8 Hz，周期T驱 s0.125 s。答案(1)0.25 s4 Hz(2)0.125 s8 Hz4汽车的重力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k1.5105 N/m。汽车开始运动时，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，人感到最难受？解析人体的固有频率f固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，得l，代入数据l0.062 1 m，由胡克定律得kl(m1nm2)gn5(人)。答案5人