2019_2020学年高中物理第一章机械振动第4节阻尼振动受迫振动课时作业教科版选修3_4.doc

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1、第4节阻尼振动受迫振动[随堂检测]1．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是(　　)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解析：选C．自由摆动的秋千可以看做阻尼振动的模型，振动系统中的能量转化也不是系统内部动能和势能的相互转化，振动系统是一个开放系统，与外界时刻进行能量交换．系统由于受到阻力，消耗系统能量做功，而使振动的能量不断减小，但总能量守恒．2．(多选)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

2、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，运动过程中受到周期性的外力作用，其受力特点不满足F＝－kx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．3．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时(高山上有积雪)，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．

3、减小对桥、高山的冲力C．避免使桥发生共振和使积雪发生共振D．使桥受到的压力不均匀，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，会给桥梁施加周期性的外力，容易使桥的振动幅度增加，可能发生共振，造成桥梁倒塌．登山运动员登高山时(高山上有常年积雪，高山内部温度较高，有部分雪融化成了水，对积雪起了润滑作用)高声叫喊，声波容易引起积雪共振从而发生雪崩，故应选C．4．(多选)如图所示，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、-6-、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(

4、　　)A．B摆振动的振幅最大B．E摆振动的振幅最大C．C摆振动周期为TD．A摆振动周期大于T解析：选AC．这是一个受迫振动的问题，由D摆提供驱动力，提供A、B、C、E摆振动的能量，A、B、C、E摆做受迫振动，其振动的频率和周期等于D摆振动的频率和周期，故C选项正确．因为B摆的摆长与D摆相等，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选项正确．5．铁道上每根钢轨长12m，支持车厢的弹簧固有周期0.6s，则列车以________m/s的速度行驶时，车厢振动最厉害．若将此速度减小一半，此时车厢

5、的振动周期为________s.解析：列车每经过一个钢轨的间隙，都要振动一次，列车做受迫振动，当列车振动的周期与弹簧的固有周期相同时，车厢振动最厉害，所以列车速度v＝＝＝m/s＝20m/s.当列车速度减小一半时，列车做受迫振动的周期为T′＝＝s＝1.2s.答案：20　1.2[课时作业]一、单项选择题1．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦地探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是(　　)A．加大飞机的惯

6、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-6-解析：选D．飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下做受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等．在机翼前缘处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而达到减振的目的，故D选项正确．2．正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机器的振动并不强烈，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的振动．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t时

7、刻脱水桶的惯性最大B．在t时刻脱水桶的转动频率最大C．在t时刻洗衣机发生共振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，脱水桶转动过程中质量近似不变，惯性不变，脱水桶的转动频率与转速成正比，随着转动变慢，脱水桶的转动频率减小，因此，t时刻的转动频率不是最大的，在t时刻脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等发生共振，故C项正确．3.如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计的原理图，在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80、60、40、20Hz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

8、大，则电动机的转速为(　　)A．80　　　　　　　　　B．60C．40D．20解析：选B．由于四个钢片在电动机周期性驱动力作用下做受迫振动，且当钢片的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振，振幅最大，由题意可知，b的振幅最大，则b处发生共振，此时电动机提供的驱动力频率等于b的固有频率60Hz