- 外力作用下的振动
- 共768题
有A、B两个弹簧振子,A的固有频率为f,B的固有频率为4f,如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动,那么下列结论中正确的是( )
正确答案
解析
解:受迫振动的振动频率等于驱动力的频率,故都为2f;
在驱动力相同的情况下,受迫振动的振动幅度取决于振子的固有频率和驱动力平衡的接进程度,两者越接进,振动的幅度越大,故振子A的振动幅度较大;
故选A.
正在运转的机器,当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器的振动不强烈,切断电源,飞轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动,此后飞轮转速继续变慢,机器的振动也随之减弱,在机器停下来之后若重新启动机器,使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0,在这一过程中( )
正确答案
解析
解:A、以角速度ω0转动逐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动,说明此过程机器的固有频率与驱动频率相等达到了共振,
当飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0,在这一过程中,仍一定会有机器的固有频率与驱动频率相等,即达到共振,机器一定还会发生强烈的振动,故A错误B正确;
C、由已知当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器的振动不强烈,则机器发生强烈振动,强烈振动时飞轮的角速度肯定不为ω0,故C错误D正确;
故选:BD.
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、单摆做受迫振动,振动频率与驱动力频率相等;当驱动力频率等于固有频率时,发生共振,则固有频率为0.5Hz,周期为2s.故A错误;
B、单摆的实际振动幅度随着驱动力的频率改变而改变,故B错误;
C、由图可知,共振时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;
若摆长增大,单摆的固有周期增大,则固有频率减小.故C错误;
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正确;
故选:D.
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落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动.当丝网的振动頻率为f=200Hz左右时,丝网振动的振輻最大,最大振幅为0.5cm.已知该丝网共振时,蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫.则对于落在丝网上的昆虫( )
正确答案
解析
解:A、C、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A正确,C错误;
B、根据周期与频率之间的关系得:T==
=0.005s,当其翅膀振动的周期为0.005 s左右时,蜘蛛能立即捕捉到它.故B错误;
D、当其翅膀振动的頻率为250Hz左右时,没有发生共振,故振幅小于0.5cm,故D错误;
故选:A.
在张紧的绳子上挂了a、b、c、d四个单摆,摆长关系为Lc>Lb=Ld>La,如图所示,先让d摆动起来,摆角不大,则( )
正确答案
解析
解:d摆摆动起来后,通过水平绳子对a、b、c三个摆施加周期性的驱动力,使a、b、c三摆做受迫振动,a、b、c三摆做受迫振动的周期等于驱动力的周期,由于驱动力周期相同,则a、b、c三摆均以相同周期振动;
由于b摆的固有周期与驱动力周期相同,故b摆的振幅最大;
故ACD错误,B正确;
故选:B.
共振现象是指( )
正确答案
解析
解:受迫振动的频率等于驱动力的频率;发生在受迫振动中,策动力的频率等于物体的固有频率,振幅最大.
故选:D
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(T2>T1)匀速转动,当运动都稳定后,则( )
正确答案
解析
解:A、B把手匀速转动时,弹簧振子做受迫振动,其振动周期等于驱动力的周期,即为T2.故A错误,B正确.
C、D由题可知,弹簧振子的固有周期为T1,受迫振动的周期为T2,而且T2>T1,要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大,周期减小,与固有周期接近时或相等时,振幅可增大.故C错误,D正确.
故选BD
如图所示.曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2Hz.现匀速转动摇把,转速为240r/min.则 ( )
正确答案
解析
解AB、:现匀速转动摇把转速为240r/min.知驱动力的周期T=0.25s,则f=4Hz,知振子稳定振动时,它的振动周期为0.25s,振动频率为4Hz.故A错误,B正确.
C、当转速减小时,驱动力的周期增大,驱动力的频率减小,接近于振子的固有频率,发生共振,振幅增大.故C错误,D正确.
故选BD.
如图所示,在一根张紧的绳子上挂几个摆,其中A、B摆长相等.先让A摆振动起来,其它各摆随后也跟着振动起来,稳定后,( )
正确答案
解析
解:A、B、由A摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,故其它各摆振动周期跟A摆相同,故A正确,B错误;
C、受迫振动中,当固有频率等于驱动力频率时,出现共振现象,振幅达到最大,由于B摆的固有频率与A摆的相同,故B摆发生共振,振幅最大,故C错误,D错误;
故选:A.
如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着5个单摆,其中A、D摆长相同.先使A摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( )
正确答案
解析
解:A摆摆动,其余各摆也摆动起来,它们均做受迫振动,则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率,而由于A、D摆长相同,所以这两个摆的固有频率相同,则D摆出现共振现象.
故选:C.
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