- 外力作用下的振动
- 共768题
一艘固有频率为50Hz的渔船,停泊天海岸边,若此时海浪两相邻波谷间的距离为10m,海浪的传播速度为5m/s,则渔船摇晃周期应是( )
正确答案
解析
解:由题意,两相邻波谷间的距离为10m,则波长λ=10m
由v=得:T=
=
s=2s,
故渔船摇晃的周期应是T=2s,选项D正确,ABC错误.
故选:D
如图是一个单摆的共振曲线,则( )
正确答案
解析
解:A、B、由单摆的共振曲线可知,当驱动力频率为0.5Hz时单摆产生了共振现象,则单摆的固有频率即为0.5Hz,固有周期为T=2s,故A错误,B正确;
C、D、若摆长增大,则固有周期增加,固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动,故C正确,D错误;
故选BC.
如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,表示振幅A与驱动力的频率f的关系,下列说法正确的是①摆长约为10cm;②摆长约为1m;③若增大摆长,共振曲线的“峰”将向右移动;④若增大摆长,共振曲线的“峰”将向左移动( )
正确答案
解析
解:A、B由共振曲线可知:当驱动力频率f=0.5Hz时产生共振现象,则单摆的固有频率f=0.5Hz.
由单摆的频率公式f=得,摆长L=
≈1m 故①错误,②正确.
C、D由单摆的频率公式f=得知,当摆长增大时,单摆的固有频率减小,产生共振的驱动力频率也减小,共振曲线的“峰”向左移动.故③错误,④正确.故ACD错误,B正确;
故选B.
弹簧振子第一次被压缩L后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2L后释放做自由振动,周期为T2,则两次振动周期之比T1:T2为( )
正确答案
解析
解:事实上,只要是自由振动,其振动的周期只由自身因素决定,对于弹簧振子而言,就是只由弹簧振子的质量m和弹簧的劲度系数k决定的,而与形变大小、也就是振幅无关.所以只要弹簧振子这个系统不变(m,k不变),周期就不会改变,所以正确答案为D.
故选:D.
铁轨上每根钢轨长12m,若支持车厢的弹簧固有频率是2Hz,那么列车以多大速度行驶时,车厢振动最厉害( )
正确答案
解析
解:列车的固有周期T=s,当列车在长12m的钢轨上运行的时间为
s时,车厢发生共振,振幅最大,所以:
v=m/s.
故选:C
关于阻尼振动说法正确的是( )
正确答案
解析
解:振幅越来越小的振动叫做阻尼振动,阻尼导致能量的耗散,但其周期不变.
故选:A
某单摆的共振曲线如图所示,该单摆振动的固有频率为______Hz.当驱动力的频率等于0.6Hz时,该单摆做受迫振动的频率为______Hz.
正确答案
0.4
0.6
解析
解:由物体受迫振动的共振曲线可知,当驱动力频率为0.4Hz时物体产生了共振现象,则物体的固有频率即为0.4Hz;
当驱动力的频率等于0.6Hz时,该单摆做受迫振动的频率与驱动力的频率相等,即0.6Hz.
故答案为:0.4,0.6
如图所示是内燃机排气门工作简图,凸轮运转带动摇臂,摇臂将气门压下,气缸内废气排出,之后,气门在弹簧的弹力作用下复位,凸轮、摇臂、弹簧协调动作,内燃机得以正常工作.所有型号内燃机气门弹簧用法都有一个共同的特点,就是不用一只而用两只,并且两个弹簧劲度系数不同,相差还很悬殊.关于为什么要用两只劲度系数不同的弹簧,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:内燃机排气门的工作原理,在高速凸轮的作用下,带动摇臂和弹簧使气门做受迫振动,为避免气门共振对发动机有危害,必须尽量消除共振,即尽量使二者的频率相差很大,所以使两只劲度系数不同的弹簧,故ABD错误,C正确.
故选:C.
有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆,其中b摆摆球质量最大,另4个摆球质量相等,摆长关系为Lc>Lb=Ld>La>Le,如图所示,现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度,放手后让其振动,经过一段时间,其余各摆均振动起来,达到稳定时( )
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a摆摆长相等,则驱动力的周期等于d摆的固有周期,d摆发生共振,振幅最大.a的固有周期比e更接近固有周期,所以a的振幅大于e的振幅.故B、D正确,A、C错误.
故选:BD.
如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小,则固有周期较大,根据T=,知,周期大的重力加速度小,则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线.故A错误.
B、若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的,则重力加速度相等,因为固有频率比为2:5,则固有周期比为5:2,根据T=,知摆长比为25:4.故B错误.
C、图线Ⅱ若是在地球表面上完成的,则固有频率为0.5Hz,则T==2,解得L=1m.故C正确;
D、若外驱动力的频率由0.4Hz变为0.3Hz时,由图可知,图线Ⅱ的振幅随频率的减小而减小,故D错误.
故选:C.
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