資源簡介

(共65張PPT)
現(xiàn)代文閱讀Ⅰ
把握共性之“新”　打通應考之“脈”
第2章 機械振動
第5節(jié)　生活中的振動
[學習目標]　1．了解阻尼振動和阻尼振動的圖像，掌握受迫振動的概念，知道受迫振動與驅(qū)動力的關系。2．會分析簡諧運動、阻尼振動、受迫振動的特點，能比較它們的異同。3．通過做受迫振動的實驗，了解受迫振動的特點及共振的條件。4．能分析受迫振動、阻尼振動在生產(chǎn)、生活中的利弊，知道共振的應用與防止。
必備知識·自主預習儲備
知識點一　阻尼振動
1．定義
阻尼振動是指振幅不斷減小的振動。振動系統(tǒng)受到的______越大，振幅減小得越快。
2．產(chǎn)生的原因
振動物體需不斷克服阻力做功，系統(tǒng)的機械能不斷______，振幅也不斷______。
阻力
減小
減小
3．圖像
如圖所示，振幅____________，最后停止振動。
提醒　阻尼振動的振幅逐漸減小，但頻率不發(fā)生變化。
逐漸減小
體驗　1．思考辨析(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)做阻尼振動的物體因克服阻力做功，它的機械能逐漸減小。 (　　)
(2)阻力越大，物體的振幅減小得越快。 (　　)
(3)阻尼振動振幅逐漸減小時，其固有頻率也逐漸減小。 (　　)
×
√
√
知識點二　受迫振動與共振
1．受迫振動
(1)驅(qū)動力：給振動物體施加的一個_________的外力。
(2)受迫振動：在_________外力作用下產(chǎn)生的振動。
(3)受迫振動的周期或頻率
物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的周期(或頻率)總等于_________的周期(或頻率)，與物體的固有周期(或固有頻率)無關。
周期性
周期性
驅(qū)動力
2．共振
(1)條件：驅(qū)動力的周期(或頻率)______物體的固有周期(或固有頻率)。
(2)特征：共振時，物體受迫振動的______最大。
(3)共振曲線：如圖所示。
等于
振幅
知識點三　共振的應用與防止
1．共振的應用
(1)共振破碎機：
①作用：用于舊水泥路面的破碎。
②原理：通過調(diào)節(jié)振動錘頭的振動______，使其等于或接近水泥路面的固有頻率，從而使錘頭下的水泥路面因局部范圍產(chǎn)生共振而被擊碎。
③特點：破碎效率高、破碎深度___。
頻率
大
(2)音叉共鳴箱：
①共鳴的定義：把某一頻率的音叉插在一端開口的共鳴箱上，當敲擊音叉使它振動時，箱內(nèi)的空氣柱就能產(chǎn)生共振，發(fā)出較響的聲音，這種現(xiàn)象稱為______。
②共鳴的實質(zhì)：共鳴是一種_________現(xiàn)象。
共鳴
聲共振
2．共振的防止
(1)輪船航行時，人們常通過改變輪船的航向和速率，使海浪沖擊力的頻率與輪船的____________相差很大，以此防止共振現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(2)集體列隊經(jīng)過橋梁時要便步走，以防對橋梁形成周期性驅(qū)動力使橋梁發(fā)生共振。
(3)許多機電設備，如車床、磨床、電鋸等，工作時都會伴隨不同程度的振動，要防止它們產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
固有頻率
(4)人體各個部位的____________不同，接近振動源時，應該設法防止共振對身體造成的不良影響。
思考　受迫振動的振幅有什么特點？
提示：驅(qū)動力的頻率f越接近振動系統(tǒng)的固有頻率f固，受迫振動的振幅越大，反之振幅越小。
固有頻率
體驗　2．思考辨析(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)做受迫振動的物體其頻率由自身決定。 (　　)
(2)驅(qū)動力的頻率越大振動物體振幅越大。 (　　)
(3)共振的條件是驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率。 (　　)
3．填空
用扁擔挑水時，有時桶里的水會蕩得厲害，并從桶中濺出來，這是因為產(chǎn)生了______現(xiàn)象。
×
√
×
共振
關鍵能力·情境探究達成
(1)在實際振動中，由于阻力的存在，振動會慢慢停止，怎樣才能使受阻尼作用的振動物體的振幅不變，且一直振動下去呢？
(2)洗衣機啟動和停止時，隨著電機轉(zhuǎn)速的變化，有時洗衣機會振動得很厲害，這是什么原因？
提示：(1)我們通常給系統(tǒng)加一個周期性的外力，來補償系統(tǒng)的機械能量的損失，使系統(tǒng)持續(xù)地振動下去。
(2)當洗衣機電機轉(zhuǎn)動的頻率等于洗衣機的固有頻率時，發(fā)生了共振現(xiàn)象，這時洗衣機振動得很厲害。
考點1　阻尼振動、受迫振動與簡諧運動的比較
三者對比表
簡諧運動 阻尼振動 受迫振動
產(chǎn)生條件 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驅(qū)
動力作用
頻率 固有頻率 頻率不變 驅(qū)動力頻率
振幅 不變 減小 大小變化不確定
簡諧運動 阻尼振動 受迫振動
振動圖像 形狀不確定
實例 彈簧振子振動，單擺做小角度擺動 敲鑼打鼓發(fā)出的聲音越來越弱 揚聲器紙盆振動發(fā)聲、鐘擺的擺動
角度1　阻尼振動
【典例1】　(雙選)一單擺在空氣中振動，振幅逐漸減小。下列說法正確的是(　　)
A．機械能逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能
B．后一時刻的動能一定小于前一時刻的動能
C．后一時刻的勢能一定小于前一時刻的勢能
D．后一時刻的機械能一定小于前一時刻的機械能
√
√
[思路點撥]　(1)在阻尼振動中，振動系統(tǒng)的機械能減小，即動能和勢能之和減小。
(2)在一段較短的時間內(nèi)，動能和勢能不一定都減小，關鍵要看動能與勢能之間是如何轉(zhuǎn)化的。
AD　[單擺振動過程中，因不斷克服空氣阻力做功，使機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項A、D對；雖然單擺總的機械能在逐漸減小，但在振動過程中動能和勢能仍不斷地相互轉(zhuǎn)化，動能轉(zhuǎn)化為勢能時，動能逐漸減小，勢能逐漸增大，而勢能轉(zhuǎn)化為動能時，勢能逐漸減小，動能逐漸增大，所以不能斷言后一時刻的動能(或勢能)一定小于前一時刻的動能(或勢能)，故選項B、C錯。]
規(guī)律方法　阻尼振動的三個特點
(1)振幅逐漸減小，最后停止振動。
(2)系統(tǒng)的機械能逐漸減少，最后耗盡。
(3)周期、頻率不隨振幅的變化而變化。
√
角度2　受迫振動
【典例2】　如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4 Hz。現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力，測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1 Hz，則把手轉(zhuǎn)動的頻率為(　　)
A．1 Hz　　　B．3 Hz　　　C．4 Hz　　　D．5 Hz
A　[受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，把手轉(zhuǎn)動的頻率為1 Hz，選項A正確。]
[跟進訓練]
1．(角度1)(雙選)如圖所示是單擺做阻尼振動的振動圖線，下列說法正確的是(　　)
A．擺球A時刻的動能等于B時刻的動能
B．擺球A時刻的勢能等于B時刻的勢能
C．擺球A時刻的機械能等于B時刻的機械能
D．擺球A時刻的機械能大于B時刻的機械能
√
√
BD　[在單擺振動過程中，因不斷克服空氣阻力做功使振動的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C錯，D對；雖然單擺總的機械能在逐漸減小，但在振動過程中動能和勢能仍不斷地相互轉(zhuǎn)化。由于A、B兩時刻單擺的位移相等，所以勢能相等，但動能不相等，A錯，B對。]
2．(角度2)下列振動中屬于受迫振動的是 (　　)
A．用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后，鐘的擺動
B．打點計時器接通電源后，振針的振動
C．小孩睡在自由擺動的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動
D．彈簧振子在豎直方向上上下振動
B　[受迫振動是在周期性外力作用下產(chǎn)生的振動，故選B。]
√
考點2　共振的特點
1．對共振條件的理解
(1)從受力角度來看：
振動物體所受驅(qū)動力的方向跟它的運動方向相同時，驅(qū)動力對它起加速作用，使它的振幅增大，驅(qū)動力的頻率跟物體的固有頻率越接近，使物體振幅增大的力的作用次數(shù)就越多，當驅(qū)動力頻率等于物體的固有頻率時，物體的振幅達到最大。
(2)從功能關系來看：
當驅(qū)動力頻率越接近物體的固有頻率時，驅(qū)動力與物體運動一致的次數(shù)越多，驅(qū)動力對物體做正功越多，振幅就越大。當驅(qū)動力頻率等于物體固有頻率時，驅(qū)動力始終對物體做正功，使振動能量不斷增加，振幅不斷增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用損耗的能量時，振幅才不再增加。
2．對共振曲線的理解
(1)兩坐標軸的意義：
縱軸：受迫振動的振幅，如圖所示。
橫軸：驅(qū)動力頻率。
(2)f固的意義：表示固有頻率。
(3)認識曲線形狀：f＝f固，共振；f＞f固或f＜f固，振幅較小。f與f固相差越大，振幅越小。
(4)結(jié)論：驅(qū)動力的頻率f越接近振動系統(tǒng)的固有頻率f固，受迫振動的振幅越大，反之振幅越小。
【典例3】　如圖所示，在曲軸A上懸掛一個彈簧振子，如果轉(zhuǎn)動把手，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動。
(1)開始時不轉(zhuǎn)動把手，而用手往下拉振子，然后放手
讓振子上下振動，測得振子在10 s內(nèi)完成20次全振動，
振子做什么振動？其固有周期和固有頻率各是多少？
若考慮摩擦和空氣阻力，振子做什么振動？
(2)在振子正常振動過程中，以轉(zhuǎn)速4 r/s勻速轉(zhuǎn)動把手，振子的振動穩(wěn)定后，振子做什么運動？其周期是多少？
(3)若要振子振動的振幅最大，把手的轉(zhuǎn)速應多大？
[思路點撥]　解答本題時應注意以下兩個方面：
(1)理解簡諧運動、阻尼振動、受迫振動的概念。
(2)知道受迫振動的頻率與驅(qū)動力的頻率的關系。
[解析]　(1)用手往下拉振子使振子獲得一定能量，放手后，振子因所受回復力與位移成正比，方向與位移方向相反(F＝－kx)，所以做簡諧運動，其周期和頻率是由它本身的結(jié)構特點決定的，稱為固有周期(T固)和固有頻率(f固)，根據(jù)題意T固＝＝ s＝0.5 s，f固＝＝ Hz＝2 Hz。由于摩擦和空氣阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越來越小，故振動為阻尼振動。
(2)由于把手轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為4 r/s，它給彈簧振子的驅(qū)動力的頻率為f驅(qū)＝4 Hz，周期T驅(qū)＝0.25 s，故振子做受迫振動。振動達到穩(wěn)定狀態(tài)后，其頻率(或周期)等于驅(qū)動力的頻率(或周期)，而跟固有頻率(或周期)無關，故f＝f驅(qū)＝4 Hz，T＝T驅(qū)＝0.25 s。
(3)要使彈簧振子的振幅最大，處于共振狀態(tài)，必須使其驅(qū)動力的頻率f驅(qū)等于它的固有頻率f固，即f驅(qū)＝f固＝2 Hz，故把手的轉(zhuǎn)速應為n＝2 r/s。
[答案]　(1)簡諧運動　0.5 s　2 Hz　阻尼振動
(2)受迫振動　0.25 s　(3)2 r/s
規(guī)律方法　共振問題的分析方法
(1)在分析解答有關共振問題時，要抓住產(chǎn)生共振的條件：驅(qū)動力的頻率等于固有頻率，此時振動的振幅最大。
(2)在分析有關共振的實際問題時，要抽象出受迫振動這一物理模型，弄清驅(qū)動力頻率和固有頻率，然后利用共振的條件進行求解。
[跟進訓練]
3．如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺，當a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來，達到穩(wěn)定時b擺和c擺的周期大小關系是：Tb______Tc，兩個擺中____擺的振幅大，圖乙是c擺穩(wěn)定以后的振動圖像，重力加速度為g，不計空氣阻力，
則a擺的擺長為_________。
甲　　　　　乙
＝
c
[解析]　a擺擺動起來后，通過水平繩子對b、c兩個擺施加周期性的驅(qū)動力，使b、c兩擺做受迫振動，兩擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，由于驅(qū)動力頻率相同，則兩擺的周期相同；受迫振動中，當固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達到最大，由于c擺的固有頻率與a擺的相同，故c擺發(fā)生共振，振幅最大；a擺的固有周期與c擺的相同，由題圖乙可知，振動周期為T＝t0，由單擺周期公式T＝2π即t0＝2π，知擺長為L＝。
學習效果·隨堂評估自測
√
√
1．(雙選)下列說法正確的是(　　)
A．有阻力的振動叫作受迫振動
B．物體振動時受到外力作用，它的振動就是受迫振動
C．物體在周期性外力作用下的振動叫作受迫振動
D．物體在周期性外力作用下振動，它的振動頻率最終等于驅(qū)動力頻率
CD　[物體在周期性外力作用下的振動叫作受迫振動，選項C對，B錯；這個周期性的外力應當能給振動物體補充能量，而阻力不能，選項A錯；受迫振動的頻率最終等于驅(qū)動力頻率，選項D對。]
√
2．在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼很快就抖動起來，而且越抖越厲害。后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法解決了這一問題。在飛機機翼前緣處裝置配重桿的目的主要是(　　)
A．加大飛機的慣性
B．使機體更加平衡
C．使機翼更加牢固
D．改變機翼的固有頻率
D　[飛機抖動得厲害是因為發(fā)生了共振現(xiàn)象，想要解決這一問題，需要使系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動力的頻率差距增大，在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿，改變的是機翼的固有頻率，故選項D正確。]
√
3．(源自人教版教材改編)如圖為受迫振動的演示裝置，在一根張緊的繩子上懸掛幾個擺球，可以用一個單擺(稱為“驅(qū)動擺”)驅(qū)動另外幾個單擺。下列說法正確的是(　　)
A．某個單擺擺動過程中多次通過同一位置時，速度和加速度一定都相同
B．如果驅(qū)動擺的擺長為L，則其他單擺的振動周期都等于2π
C．驅(qū)動擺只把振動形式傳播給其他單擺，不傳播能量
D．如果某個單擺的擺長等于驅(qū)動擺的擺長，則這個單擺的頻率最大
B　[某個單擺擺動過程中多次通過同一位置時，速度大小相等但方向可能不同，根據(jù)F＝－kx，可得加速度a＝＝－，則加速度一定相同，故A錯誤；如果驅(qū)動擺的擺長為L，根據(jù)單擺的周期公式有T＝2π，而其他單擺的振動都是受迫振動，則其振動頻率都等于驅(qū)動擺的頻率，振動周期也都等于驅(qū)動擺的周期，故B正確，D錯誤；共振可以傳播信息和能量，C錯誤。]
4．(新情境題，以彈簧振子為背景，考查受迫振動)如圖所示，兩個彈簧振子懸掛在同一個支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz，支架受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動力作用而做受迫振動。
問題：兩個彈簧振子的振動情況是怎樣？
[解析]　支架在受到豎直方向且頻率為9 Hz 的驅(qū)動力作用而做受迫振動時，甲、乙兩個彈簧振子都做受迫振動，它們振動的頻率都等于驅(qū)動力的頻率9 Hz，由于甲的頻率接近于驅(qū)動力的頻率，所以甲的振幅較大。
[答案]　見解析
回歸本節(jié)知識，自我完成以下問題：
1．阻尼振動有什么特點？
提示：振幅減小，頻率不變。
2．受迫振動的頻率與什么有關？與什么無關？
提示：與驅(qū)動力的頻率相等，與固有頻率無關。
3．共振的條件是什么？共鳴實質(zhì)是什么現(xiàn)象？
提示：驅(qū)動力的周期(或頻率)等于物體的固有周期(或頻率)，是一種聲共振現(xiàn)象。
閱讀材料·拓寬物理視野
生活中的減振
除了避免共振之外，有時我們還需要減振，以降低外界沖擊力對物體的破壞作用。減振的思路之一是給被保護的物體加一層減振的阻尼材料，使沖擊過程的機械能盡量多地轉(zhuǎn)化為阻尼材料的內(nèi)能，減輕被保護物受到的沖擊作用。例如，用泡沫塑料作為商品的內(nèi)包裝，就能起到這種作用。
汽車的一種減振系統(tǒng)
減振的另一個思路是在物體與外界沖擊作用之間安裝彈簧，形成一個“物體—彈簧”系統(tǒng)。對一個周期性變化的驅(qū)動力來說，在一段較長的時間(遠大于1周期)內(nèi)，驅(qū)動力的平均值是非常小的。外界沖擊力作用在一個物體—彈簧系統(tǒng)上時，如果這個系統(tǒng)的固有周期比外界沖擊力的周期大很多，彈簧不會及時地把沖擊力傳遞給物體，這種延緩的過程實際上對沖擊力起到了“平均”的作用。圖是某汽車三級減振的示意圖，最下面是由車輪的軸和輪胎組成的第一級物體—彈簧系統(tǒng)，車身和底座彈簧構成第二級，乘客和座椅彈簧構成第三級。這些物體—彈簧系統(tǒng)的固有頻率都比較低，能對來自地面的頻率較高的振動起到很好的“過濾”作用。
問題　減振是什么振動？實際上是減小了什么？
提示：阻尼振動，沖擊力。
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
課時分層作業(yè)(七)　生活中的振動
?題組一　阻尼振動與受迫振動
1．為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動器兩種使松果落下的裝置，如圖甲、乙所示，則(　　)
A．針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同
B．隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大
C．打擊桿對不同粗細的樹干打擊結(jié)束以后，樹干的自由振動頻率相同
D．振動器對樹木振動穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與樹木的固有頻率相同
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A　[根據(jù)共振的條件知，當振動器的頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時落果效果最好，而不同的樹木的固有頻率不同，針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同，故A正確；當振動器的振動頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時樹干的振幅最大，則隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度不一定增大，故B錯誤；打擊結(jié)束后，樹干做阻尼振動，阻尼振動的頻率小于樹干的固有頻率，振動過程中頻率不變，粗細不同的樹干，固有頻率不同，則打擊結(jié)束后，粗細不同的樹干頻率可能不同，故C錯誤；樹干在振動器的振動下做受迫振動，則穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同，故D錯誤。故選A。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
2．(雙選)彈簧振子在振動過程中振幅逐漸減小，這是由于(　　)
A．振子開始振動時振幅太小
B．在振動過程中要不斷克服外界阻力做功，消耗能量
C．動能和勢能相互轉(zhuǎn)化
D．振子的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
BD　[由于阻力作用，振子的機械能減小，振幅減小。故選BD。]
√
√
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
3．下列說法不正確的是(　　)
A．實際的自由振動必然是阻尼振動
B．在外力作用下的振動是受迫振動
C．阻尼振動的振幅越來越小
D．受迫振動穩(wěn)定后頻率與自身物理條件無關
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[實際的自由振動，必須不斷克服外界阻力做功而消耗能量，振幅會逐漸減小，必然是阻尼振動，A、C說法正確；只有在周期性外力(驅(qū)動力)的作用下，物體所做的振動才是受迫振動，B說法不正確；受迫振動穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動力的頻率決定，與自身物理條件無關，D說法正確。故選B。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
?題組二　共振現(xiàn)象
4．(雙選)如圖所示，一根水平張緊的繩子上系著五個單擺，擺長從左至右依次為、l、、l、2l，若讓D擺先擺動起來，周期為T，穩(wěn)定時A、B、C、E各擺的情況是(　　)
A．B擺振動的振幅最大
B．E擺振動的振幅最大
C．C擺振動的周期為T
D．A擺振動的周期大于T
√
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
AC　[這是一個受迫振動的問題，由D擺提供驅(qū)動力，使A、B、C、E擺做受迫振動，其振動的頻率和周期等于D擺的振動頻率和周期，故C正確，D錯誤；因為B擺的擺長與D擺的擺長相等，所以B擺的固有周期等于驅(qū)動力的周期，滿足發(fā)生共振的條件，B擺發(fā)生共振，振幅最大，故A正確，B錯誤。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5．(雙選)隨著中國城市化進程加速，噪音污染的問題越來越突出，噪音污染主要來源于交通運輸車輛鳴笛、工業(yè)噪音、建筑施工等。為解決噪音問題，某種減噪裝置結(jié)構如圖所示，通過裝置的共振可吸收聲波。已知其固有頻率為f0＝(SI制)，其中σ為薄板單位面積的質(zhì)量，L為空氣層的厚度。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)它對頻率為150 Hz的聲音減噪效果最強，若外界聲波頻率由150 Hz變?yōu)?80 Hz，則
(　　)
A．系統(tǒng)振動頻率為280 Hz
B．系統(tǒng)振動頻率為150 Hz
C．為獲得更好的減噪效果，可僅減小L的大小
D．為獲得更好的減噪效果，可僅換用σ更大的薄板
√
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
AC　[系統(tǒng)做受迫振動，振動時的頻率等于驅(qū)動力的頻率即為280 Hz，A正確，B錯誤；由原本對頻率為150 Hz的聲音減噪效果最強可得原來系統(tǒng)的固有頻率等于或接近150 Hz，當外界聲波頻率由150 Hz 變?yōu)?80 Hz時，驅(qū)動力的頻率大于系統(tǒng)的固有頻率，所以為獲得更好的減噪效果應增大系統(tǒng)的固有頻率，根據(jù)題中公式可知，可以減小L或者σ，C正確，D錯誤。故選AC。]
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
6．為了交通安全，常在公路上設置如圖所示的減速帶，減速帶使路面稍微拱起以達到車輛減速的目的。一排等間距設置的減速帶，可有效降低車速，稱為洗衣板效應。如果某路面上的減速帶的間距為1.5 m，一輛固有頻率為2 Hz的汽車勻速駛過這排減速帶，下列說法正確的是(　　)
A．當汽車以5 m/s的速度行駛時，其振動頻率為2 Hz
B．當汽車以3 m/s的速度行駛時最不顛簸
C．當汽車以3 m/s的速度行駛時顛簸得最厲害
D．汽車速度越大，顛簸得就越厲害
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C　[當汽車以5 m/s的速度行駛時，驅(qū)動力的周期為T＝＝ s＝0.3 s，所以頻率f＝＝ Hz，故A錯；當汽車以3 m/s的速度行駛時，汽車的頻率為f′＝＝ Hz＝2 Hz，此時和固有頻率相同，所以振動得最厲害，故C對，B、D錯。故選C。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
7．如圖所示是用來測量各種發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計原理圖。在同一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80 Hz、60 Hz、40 Hz、20 Hz的四個鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動機轉(zhuǎn)速可能為多少？a、b、c、d此時振動頻率分別為多少？
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
[解析]　鋼片b振幅最大，說明可能發(fā)生了共振現(xiàn)象，根據(jù)共振的條件知，f驅(qū)＝f固＝60 Hz，電動機的轉(zhuǎn)速可能為60 r/s，鋼片a、b、c、d做的是受迫振動，其頻率f迫＝f驅(qū)＝60 Hz。
[答案]　60 r/s　均為60 Hz
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
?題組三　共振曲線
8．(雙選)一洗衣機在正常工作時非常平穩(wěn)，當切斷電源后發(fā)現(xiàn)先是振動越來越劇烈、然后振動逐漸減弱，這一過程中洗衣機振幅隨波輪轉(zhuǎn)速(國際單位制中，轉(zhuǎn)速與波輪對洗衣機施加的力的頻率數(shù)值上相等)變化的關系圖線如圖所示，對這一現(xiàn)象下列說法正確的是(　　)
A．正常工作時，洗衣機波輪的轉(zhuǎn)速數(shù)值上大于洗衣機的固有頻率
B．正常工作時，洗衣機波輪的轉(zhuǎn)速數(shù)值上小于洗衣機的固有頻率
C．當洗衣機振動最劇烈時，洗衣機的固有頻率最大
D．當洗衣機振動最劇烈時，波輪轉(zhuǎn)速數(shù)值上恰等于洗衣機的固有頻率
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
AD　[當波輪振動頻率等于洗衣機固有頻率時，發(fā)生共振，振幅最大，所以根據(jù)題圖可知，正常工作時，洗衣機波輪的轉(zhuǎn)速數(shù)值上大于洗衣機的固有頻率，故A正確，B錯誤；固有頻率是自身屬性，不隨外界變化，故C錯誤；當波輪振動頻率等于洗衣機固有頻率時，發(fā)生共振，洗衣機振動最劇烈，故D正確。故選AD。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
9．(雙選)某簡諧振子，自由振動時的振動圖像如圖甲中的曲線Ⅰ所示，而在某驅(qū)動力作用下做受迫振動時，穩(wěn)定后的振動圖像如圖甲中的曲線Ⅱ所示，那么，此受迫振動對應的狀態(tài)可能是圖乙中的(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．a(chǎn)點　　　　　　　　 B．b點
C．c點　　 D．一定不是c點
√
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
AD　[振子的固有周期與驅(qū)動力周期的關系是T驅(qū)＝T固，則f驅(qū)＝f固，所以受迫振動的狀態(tài)一定不是題圖乙中的b點和c點，可能是a點，故A、D正確。]
謝 謝！

展開更多......

收起↑