教科版选修34 阻尼振动　受迫振动 第1课时 作业.doc

4.阻尼振动受迫振动1一单摆做阻尼振动，则在振动过程中()a振幅越来越小，周期也越来越小b振幅越来越小，周期不变c通过某一位置时，机械能减小d机械能不守恒，周期不变e机械能守恒，频率不变【解析】单摆做阻尼振动时，振幅会减小，机械能减小，振动周期不变，故选项b、c、d对，a、e错【答案】bcd2一单摆在空气中振动，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e后一时刻的动能可能大于前一时刻的动能【解析】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不对，选项e对【答案】ade3如图142所示是单摆做阻尼振动的振动图线图142则摆球a时刻的动能_b时刻的动能，摆球a时刻的势能_b时刻的势能【解析】该题考查阻尼振动的图像以及能量的转化关系在单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使机械能逐渐转化为内能；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由于a、b两时刻，单摆的位移相等，所以势能相等，但动能不相等【答案】大于等于4如图144所示，一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为、l、l、2l，若让d摆先摆动起来，周期为t，稳定时a、b、c、e各摆的情况是() 【导学号：18640009】图144ab摆振动的振幅最大be摆振动的振幅最大cc摆振动的周期为tda摆振动的周期大于teb单摆发生共振现象【解析】这是一个受迫振动的问题，由d摆提供驱动力，使a、b、c、e摆做受迫振动，其振动的频率和周期等于d摆的振动频率和周期，故c选项正确因为b摆的摆长与d摆的摆长相等，所以b摆的固有周期等于驱动力的周期，满足发生共振的条件，b摆发生共振，振幅最大，故a、e选项正确【答案】ace5如图145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问：图145(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20次全振动，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦和空气阻力，振子做什么振动？(2)在振子正常振动过程中，以转速4 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期是多少？【解析】(1)用手往下拉振子使振子获得一定的能量，放手后，振子因所受回复力与位移成正比，方向与位移方向相反(fkx)，所以做简谐运动，其周期和频率是由它本身的结构性质决定的，称固有周期(t固)和固有频率(f固)，根据题意t固 s0.5 s，f固 hz2 hz.由于摩擦和空气阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动(2)由于把手转动的转速为4 r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为f驱4 hz，周期t驱0.25 s，故振子做受迫振动振动达稳定状态后，其频率(或周期)等于驱动力的频率(或周期)，而跟固有频率(或周期)无关即ff驱4 hz，tt驱0.25 s又因为振子做受迫振动得到驱动力