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1、外力作用下的振动 基础练一、选择题1下列各种振动中,不是受迫振动的是()A敲击后的锣面的振动B缝纫机针的振动C人挑担子时,担子上下振动D蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动2多选(2016聊城高二检测)下列说法中正确的是()A阻尼振动是减幅振动B实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用C阻尼振动的振幅逐渐减小,所以周期也逐渐减小D阻尼过大时,系统将不能发生振动3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、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()AB摆振动的振幅最大BE摆振动的振幅最大CC摆振动周期小于TDA摆振动周期大于T4多选一洗衣机脱水筒在正常工作
2、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,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是()A正常工作时,洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率大B正常工作时,洗衣机脱水筒的运转频率比洗衣机的固有频率小C正常工作时,洗衣机脱水筒的运转频率等于洗衣机的固有频率D当洗衣机振动最剧烈时,洗衣机脱水筒的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率5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(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
3、机翼更加牢固D改变机翼的固有频率二、非选择题6如图所示,在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来,此时b摆的振动周期_(选填“大于”、“等于”或“小于”)d摆的周期。图乙是a摆的振动图象,重力加速度g,则a的摆长为_。提能练一、选择题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2多选某简谐振子,自由振动时的振动图象如图甲中的曲线所示,而在某驱动力作用下做受迫振动时,稳定后的振动图象如图甲中的曲线所示,那么,此受迫振动对应的状态可能是图乙中的()
4、Aa点Bb点Cc点 D一定不是c点3下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,如图所示,则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60 HzB60 Hzf固70 HzC50 Hzf固60 HzD以上三项都不对4如图所示装置中,已知弹簧振子的固有频率f固2 Hz,电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮d2的。为使弹簧振子的振幅最大,则电动机的转速应为()A60 r/min B120 r/minC30 r/min D240 r/min二、非选择题5如图所示是用来测量各种电动机转速计的原理图
5、。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。(1)电动机的转速为_r/s。(2)四个钢片a、b、c、d的振动频率分别是_、_、_、_。6汽车的重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k1.5105 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f (L为车厢在平衡位置时,弹簧的压缩长度)。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600 kg,每个人的质量为70 kg,则这辆车乘坐几个人时,人感觉到最难受?(取g9.8
6、m/s2)答 案基础练1解析:选A受迫振动是物体在周期性驱动力作用下的运动,而锣面在敲击后并没有受到周期性驱动力作用,A不是受迫振动;B、C、D都是在做受迫振动。2解析:选ABD阻尼振动是减幅振动,振动周期为振动系统的固有周期;实际的振动系统不可避免地要受阻尼作用;阻尼过大时,系统将不能发生振动,故选项A、B、D正确。3解析:选A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摆的振动频率和周期,C、D错误;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,A正确,
7、B错误。4解析:选AD切断电源后脱水筒的转速越来越小,即脱水筒的运转频率越来越小,由题意,当洗衣机脱水筒正常工作时,非常稳定,可知,正常工作时频率大于洗衣机的固有频率,A正确;当振动最剧烈时,洗衣机发生了共振,D正确。5解析:选D飞机抖动的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,D正确。6解析:a摆摆动起来后,通过张紧的绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力,使b、c、d三摆做受迫振动,三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率,由于驱动力频率相同,则三摆的周期相同。据乙图可知:T2t0,再据:T
8、2可知,a摆摆长:l。答案:等于提能练1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不只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,C正确。2解析:选AD振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱T固,所以受迫振动的状态一定不是图乙中的b点和c点,可能是a点,A、D正确。3解析:选C从图中所示的共振曲线,可判断出f驱与f固相差越大,受迫振动的振幅越小;f驱与f固越接近,受迫振动的振幅越大,并从中看出f驱越接近f固,振幅的变化越慢;比较各组数据知f驱在5060 Hz范
9、围内时,振幅变化最小,因此,50 Hzf固60 Hz,C正确。4解析:选D若使振子振幅最大,则曲轴转动频率为f2 Hz,即转速为2 r/s,由于,1r12r2,故,所以电动机转速为4 r/s,即240 r/min,D正确。5解析:(1)b钢片的振幅最大,说明b钢片发生了共振,或者是电动机转动的频率最接近60 Hz,此时可认为b钢片发生了共振,由共振发生的条件可知f驱f固,因此电动机的转动频率为60 Hz,即转速为60 r/s。(2)四个钢片a、b、c、d都是做受迫振动,其振动频率与固有频率无关,都等于驱动力的频率,即都等于电动机的转动频率60 Hz。答案:(1)60(2)60 Hz60 Hz60 Hz60 Hz6解析:人体固有频率为2 Hz,当汽车的振动频率与其相等时,人体与之发生共振,人感觉最难受。即f f固,所以L解得L0.062 1 m由胡克定律有kL(m车nm人)g得n5故这辆车乘坐5个人时,人感觉最难受。答案:5人回顾一年的工作,我也发现了自己的不足之处。如科研方面尚嫌薄弱,全年未发表过一篇论文。今后在这方面应多加努力,要增强科研意识,多投注些时间和精力,刻苦学习,努力钻研,改变科研空白局面,为今后的学术研究工作打下良好的基础。5