2011版高中物理全程学习方略配套课件：1.5受迫振动与共振（沪科版选修3-4）.ppt

3.(2010·湘潭高二检测)A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较( ) A.A摆的振幅较大，振动频率为f B.A摆的振幅较大，振动频率为5f C.B摆的振幅较大，振动频率为5f D.B摆的振幅较大，振动频率为4f 【解析】选C.A、B两单摆都做受迫振动，振动的频率等于驱动力的频率5f.B摆的固有频率更接近5f，故B摆振幅较大，C正确，A、B、D错误. 4.(2010·枣庄高二检测)如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像,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】选D.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,C错、D对;由于弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关,A、B形变量相等，故势能相等，所以B错;通过上述分析知振子在A时刻的动能大于B时刻的动能,A错. 5.(2010·开封高二检测)如图所示的演示装置，一根张紧的水平绳上挂着五个单摆，其中A、E摆长相同，先使A摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现振动稳定后( ) A.各摆的固有周期均相同 B.各摆振动的周期均与A摆相同 C.C摆振幅最大 D.B摆振动周期最小 【解析】选B.单摆的固有周期由摆长决定，故除A、E固有周期相同外，其他摆的固有周期都不相同，A错.A摆动后，通过水平绳对周围的B、C、D、E四个单摆提供周期性变化的驱动力，四摆都在同一驱动力作用下做受迫振动，故它们的振动周期均与A摆的固有周期相同，B对、D错.其中E摆发生共振现象，振幅最大，C错. 6.在飞机的发展中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来人们经过了艰苦的探索,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目的主要是（ ） A.加大飞机的惯性 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 【解析】选D.飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象,想要解决这一问题需要使系统的固有频率与驱动力的频率差别增大,在飞机机翼前缘处装置一个配重杆,改变的是机翼的固有频率,故选项D正确. 7.（2010·广元高二检测）如图所示，两个单摆m、M的摆长分别为l、L，它们的悬点都固定在同一根钢丝上，它们原来都静止，今使m偏离平衡位置一个小角度，释放后m做简谐运动的方向垂直于纸面，对M此后的运动情况，下列说法中正确的是( ) A.M仍静止 B.M将做受迫振动，周期为 C.M将做受迫振动，周期为 D.M能发生共振 【解析】选C.由题意知，单摆M在单摆m驱动力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆m的振动周期相同，故C正确，A、B错误；由于驱动力的周期即单摆m的振动周期与单摆M的固有周期不同，所以单摆M不会发生共振，D错误. 二、非选择题（本大题共2小题，共22分） 8.（11分）如图所示,一个竖直圆盘 转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动 一个T形支架在竖直方向振动,T形支 架的下面系着一个弹簧和小球组成的 振动系统,小球浸没在水中.当圆盘静 止时,让小球在水中振动,其阻尼振动 的频率约为3 Hz.现使圆盘以4 s的周 期匀速转动,经过一段时间后,小球振 动达到稳定,它振动的频率是多少? 【解析】当圆盘转动时,通过小圆柱带动T形支架上下振动,T形支架又通过弹簧给小球一周期性的作用力使其做受迫振动,所以小球振动的频率应等于驱动力的频率,即T形支架的振动频率,而T形支架的频率又等于圆盘转动的频率,故小球振动的频率 Hz=0.25 Hz. 答案:0.25 Hz 9.(11分)汽车的质量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k=1.5×105 N/m,汽车开动时,在振幅较小的情况下,其上下自由振动的频率满足 (l为弹簧压缩的长度).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M=600 kg,每个人的质量为m=70 kg,则这辆车乘坐几个人时,人感觉到最难受? 【解析】当人的固有频率与弹簧振动的频率相等即达共振时，此时人感觉最难受,则 =2 Hz，得l= m. 对汽车和所有的人受力平衡有: kl=(M+nm)g,得n=4.8≈5. 答案:5人 1.在如图所示的装置中，在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手C，让其上下振动，周期为T1，若使把手以周期T2（T2T1）匀速转动，当运动都稳定后，则 (