11[1]5外力作用下的振动学案(人教版选修3-4)

1、11.5外力作用下的振动学案课前预习学案一、预习目标1、能从能量角度分析阻尼振动产生原因2、知道受迫振动的概念，利用实验探究其频率与驱动力频率的关系二、预习内容1 振动叫做阻尼振动2当振动系统受到阻力的作用时，系统克服阻力的作用要做功，消耗 ，因而振幅减小，最终停下来。3的振动叫受迫振动。4受迫振动频率大于/小于/等于驱动力频率5当时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标通过实验探究共振的产生条件二、学习过程1分组讨论阻尼振动产生的原因及防止方法2互相合作通过实验探究受迫振动频率与驱动率频率关系及共振条件【典型例题】汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的假设干弹

2、簧上，弹簧的等效劲度系数k=1.5×105 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=fl为弹簧的压缩长度.假设人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2 Hz，汽车的质量为600 kg，每个人的质量为70 kg，那么这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受三、反思总结四、当堂检测1.铁路上每根铁轨长12 m，假设支持车厢的弹簧固有周期是0.6 s，列车以以下哪一速度行驶时，车厢振动得最厉害 )A.20m/sB.5 m/sC.6 m/s D.12 m/s2.如图11-5-4所示是一个做阻尼振动的物体的振动图象，A、B两点所在直线与横轴平行.以下说法正确的选项是

3、)图11-5-4A.物体A时刻的动能等于B时刻的动能B.物体A时刻的势能等于B时刻的势能C.物体A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.物体A时刻的机械能大于B时刻的机械能3.如图11-5-5所示，在一根弹性木条上挂几个摆长不等的单摆，其中A、E的摆长相等，A摆球的质量远大于其他各摆.当A摆振动起来后，带动其余各摆也随之振动，到达稳定后，以下关于各摆振动的说法正确的选项是 )图11-5-5A.各摆振动的周期都相等 B.C摆振动的振幅最大C.B、C、D、E四摆中，E摆的振幅最大 D.C摆振动的周期最大4.A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f.假设它们均在频率为3f的驱动力作用下做

4、受迫振动，那么 )A.A的振幅较大，振动频率为f B.B的振幅较大，振动频率为3fC.A的振幅较大，振动频率为3f D.B的振幅较大，振动频率为4f5.自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，以下说法正确的选项是 )A.机械能守恒B.能量正在消失C.总能量守恒，机械能减小 D.只有动能和势能的相互转化课后练习与提高1图11-5-6中，两小球质量分别为M和mM>m，悬挂在同一根水平拉紧的绳上，先使M摆动，那么以下说法正确的选项是 )图11-5-6A.m的摆动周期几乎与M的周期相等B.m的振幅随l1长短的改变而改变C.l1=l2时，m有最大振幅D.l1=l2时，m的振幅有可能大于M的振幅2.如图

5、11-5-7所示，沿波的传播方向上有间距都为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置.一列横波以1 m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动.t=1 s时，质点a第一次到达最高点，那么在4 s<t<5 s这段时间内 )图11-5-7A.质点c的加速度逐渐增大 B.质点a的速度逐渐增大C.质点d向下运动 D.质点f保持静止3.(2022广东高考)铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行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.

6、普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s.以下说法正确的选项是 )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4.如图11-5-8所示为一单摆的共振曲线，该单摆的摆长约为多少共振时单摆的振幅多大共振时摆球的最大速度和最大加速度各为多少g取10 m/s2图11-5-85.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图11-5-9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.假设保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图11-5-10所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动到达稳定时，砝码的振动图线如图11-5-11所示.假设用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动到达稳定后砝码振动的振幅，那么图11-5-9图11-5-10图11-5-11A.由图线可知T0=4 sB.由图线可知T0=8 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；当T比8 s