教科版选修34 阻尼振动　受迫振动 第1课时 作业.docx

4.阻尼振动受迫振动课时过关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,故选项a、c正确.只有在周期性外力(驱动力)的作用下,物体所做的振动才是受迫振动,故选项b错误.受迫振动稳定后的频率由驱动力频率决定,与自身物理条件无关,故选项d正确.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,故选项a、c、d都属于自由振动,选项b属于受迫振动.答案b4某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是()a.当ff0时,该振动系统的振幅随f减小而增大c.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0d.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f解析做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率f,当驱动力的频率等于振动系统的固有频率f0时,振幅最大.驱动力的频率f靠近振动系统的固有频率f0时振幅增大;远离振动系统的固有频率f0时振幅减小,故选项b、d正确.答案bd5一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像如图所示,曲线上a、b两点连线与横轴平行,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时刻的势能大于b时刻的势能c.振子在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时刻的机械能解析由于弹簧振子做阻尼振动,所以a时刻的机械能大于b时刻的机械能,选项c错误,选项d正确;由于弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关,ab的形变量相等,故势能相等,所以选项b错误;通过上述分析可知,振子在a时刻的动能大于b时刻的动能,选项a错误.答案d6一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,然后振动逐渐减弱.对这一现象,下列说法正确的是()正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;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;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;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a.b.c.d.解析洗衣机切断电源,波轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动,说明了此时波轮的运转频率与洗衣机的固有频率相同,发生了共振.此后波轮转速减慢,则f驱f固,所以共振现象消失,洗衣机的振动随之减弱,正确选项为c.答案c7如图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?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/s8火车在轨道上行驶时,由于在钢轨接头处车轮受到撞击而上下振动.如果防震弹簧每受104 n的力将被压缩20 mm,而每根弹簧的实际负荷为5 000 kg,已知弹簧的振动周期t=2mk(k为弹簧的劲度系数),问车速为多大时,列车振动得最剧烈?(设钢轨长为12.5 m,g取10 m/s2)解析由题意可知弹簧在做受迫振动,要使振动最强烈,必然是弹簧发生共振,此时必须满足f驱=f固(或t驱=t固).根据题意知,防震弹簧的劲度系数为k=fx=1040.02 n/m=5105 n/m由于每根弹簧的实际负荷为m=5 000 kg,所以弹簧的固有周期为t固=2