- 外力作用下的振动
- 共768题
蜘蛛虽有8只眼睛,但视力很差,完全靠感觉来捕食和生活,它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动.当丝网的振动频率为f=200Hz左右时,网的振幅最大,对于落在网上的昆虫,当翅膀振动的频率为______Hz左右时,蜘蛛便能立即捕到它.
正确答案
200
解析
解:当昆虫翅膀振动的频率与丝网的振动频率相等时,昆虫振幅最大,即翅膀振动的频率f′=f=200Hz时,最容易被蜘蛛捕到它.
故答案为:200.
一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示,则( )
正确答案
解析
解:A、由图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,f=0.5Hz,则周期为T==
s=2s.故A错误;
B、由图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,则周期为2s.
由公式T=2π,可得L=
=
≈1m.故B错误;
C、若摆长减小,单摆的固有周期减小,则固有频率增大.故C正确;
D、若摆长增大,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动.故D错误;
故选:C.
有甲、乙、丙三个质量相同的单摆,它们的固有频率分别为2f、4f、8f,都在频率4f的同一策动力作用下做受迫振动,比较这三个单摆( )
正确答案
解析
解:受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,系统达到共振,振幅达最大,所以乙的振幅最大,甲的其次,丙的最小,故B正确,ACD错误.
故选:B.
铺设钢轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙.每当列车经过轨道接缝处时,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.普通钢轨的长度为12.6m,列车振动的固有频率为3Hz.当列车的行驶速度为25.2m/s时,列车振动的频率为( )
正确答案
解析
解:驱动力的频率决定受迫振动的频率,列车的速度不同,则驱动力频率不同,列车以25.2m/s的速率运行时,T=则频率为2Hz,故A正确;
故选:A.
如图,在一根张紧的绳上挂着四个单摆,甲丙摆长相等,先让甲摆摆动,则其它三个单摆在它的驱动下的振动( )
正确答案
解析
解:A、C、甲摆做自由振动,其余三个摆在甲摆驱动力作用下做受迫振动,其周期均等于驱动力周期,即等于甲摆的周期,故频率都相同;故A错误,C错误;
B、D、甲摆做自由振动,其余三个摆在甲摆驱动力作用下做受迫振动;丙摆的固有周期等于驱动力周期,发生共振现象,振幅最大;故B错误,D正确;
故选:D.
在受迫振动中,当______时,振幅A最大,叫______.
正确答案
固有频率等于或接近于策动力的频率
共振现象
解析
解:物体在周期性策动力的作用下的振动是受迫振动;受迫振动的频率等于策动力的频率;当固有频率等于或接近于策动力的频率时,振幅最大,这就是共振现象;
故答案为:固有频率等于或接近于策动力的频率,共振现象.
如图所示,在一根张紧的水平绳上挂有5个单摆,其中b摆球质量最大,其余4个摆球质量相等,摆长关系为Lc>Lb=Ld>La>Le,现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度后释放,经过一段时间后,其余各摆均振动起来并达到稳定时的情况是( )
正确答案
解析
解:b摆垂直纸面向里拉开一微小角度后释放,使得其它四个单摆都做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,所以4个单摆的频率相等.当驱动力的频率接近物体的固有频率时,振幅最大,即共振.根据T=2π 知,d摆的摆长与b摆摆长相等,则驱动力的周期等于b摆的固有周期,d摆发生共振,振幅最大.故B、D正确,A、C错误.
故选:BD.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当物体的位移越小速度越大,平衡位置速度最大,做简谐运动的物体速度增大时说明位移在减小,a=-,负号代表方向,即a的大小与x的大小成正比,故加速度在减小,因此由此可说明加速度是变化的.故A错误;
B、做简谐运动的物体,振幅反映了振动的强弱,振幅越大,振动的能量越大,故B错误;
C、做简谐运动的物体每经过同一位置时,速度大小一定相同,而方向有时相同,有时不同,故C正确;
D、简谐运动的受迫振动的频率总等于驱动力的策动频率,并不是固有频率,故D错误.
故选:C.
振动物体都有它自己的固有频率,实验表明,做受迫振动的物体,在它的固有频率等于或接近于策动力的频率时,振幅最大,这就是共振现象,如果固有频率和策动力的频率相差较大时,那么受迫振动的振幅就小,下表记录了某受迫振动的物体振幅随策动力频率变化的关系,则该振动物体的固有频率( )
正确答案
解析
解:从共振曲线可以看出,在固有频率等于或接近于策动力的频率时,振幅显著增大;
表格中当驱动力频率为60Hz时,振幅最大,说明固有频率在60Hz上下,即看在50hz-60Hz之间,也可能在60Hz-70Hz之间;
故选D.
如图所示,质量相同的四个摆球悬于同一根横线上,四个摆的摆长分别为l1=2m、l2=1.5m、l3=1m、l4=0.5m.现以摆3为驱动摆,让摆3振动,使其余三个摆也振动起来,则摆球振动稳定后( )
正确答案
解析
解:A、3摆振动起来后,使得1、2、4做受迫振动,由于1摆与3摆摆长相差最大,故1摆振幅应较小.故A错误,
B、3摆振动起来后,使得1、2、4做受迫振动,振动的频率都等于3振动的频率.所以各摆振动的周期都相等,故B错误
C、由AB分析知,C错误
D、3摆振动起来后,使得1、2、4做受迫振动,振动的频率都等于3振动的频率.所以各摆振动的周期都相等.故D正确
故选D
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