- 外力作用下的振动
- 共768题
在受迫振动下,当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时,______最大,这种现象叫______.
正确答案
振幅
共振现象
解析
解:物体在周期性驱动力作用下做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率.当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象叫共振现象.
故答案为:振幅,共振现象
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、简谐运动的加速度大小与方向均时刻在变化,则为变加速往复运动,故A错误;
B、受迫振动的周期取决于驱动力的周期,与固有周期无关,当振动周期等于固有周期时,出现共振现象,故B正确;
C、一列波在向前传播,当波源突然停止振动时,其他质点还会振动一会儿,才会停止振动,故C错误;
D、声波频率的大小取决于产生声波的振源频率,故D错误.
故选:B.
两个质量相同的弹簧振子,甲的固有频率是3f,乙的固有频率是4f,若它们均在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动,则( )
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.
故甲乙两个振子都做受迫振动,频率为5f,乙的固有频率与驱动频率相差较小,所以乙的振幅较大,所以ABC错误,D正确.
故选:D.
一物体做阻尼振动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由题意可知,振子振动的幅度逐渐减小,根据能量守恒定律可知,由于存在阻力,导致机械能越来越小,故振幅减小;但周期不变;
故选:ABC.
如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc>lb=ld>la,先让d摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是( )
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三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率,由于驱动力频率相同,则a、b、c三摆均以相同频率振动;
由于b摆的固有频率与驱动力频率相同,故b摆的振幅最大;
故ACD错误,B正确;
故选B.
一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图2所示.当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图3所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则( )
正确答案
解析
解:图象2是物体自由振动时的周期,故由图象2可知,物体的固有频率为T0=4s; 故A正确,B错误;
当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时,物体的振动达到最强,故当T在4s附近时,振幅显著增大,当T比4s小很多或大得很多时,Y很小,故C正确,故错误;
故选AC.
某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f1.且f1<f0,若驱动力的振幅保持不变,逐渐增大驱动力频率至f2,且f2>f0,则此程中振动系统的振幅如何变化?答:______
保持驱动力频率为f2,振动系统达到稳定后,其振动频率为______.
正确答案
先变大后变小
f2
解析
解:在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f1.当f1<f0时,没有发生共振;若驱动力的振幅保持不变,逐渐增大驱动力频率至f0时,发生共振,振幅最大;继续增大到f2,且f2>f0的过程中,振幅又逐渐减小,所以此程中振动系统的振幅先变大,后减小;
保持驱动力频率为f2,振动系统达到稳定后,其振动频率与驱动力的频率相等,所以是f2.
故答案为:先变大后变小;f2
如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc>lb=ld>la,先让d摆摆动起来(摆角不超过10°),则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当d摆摆动起来,其它摆做受迫振动,振动的频率等于d摆的频率.故A错误,B正确.
C、因为b摆的摆长等于d摆的摆长,所以b摆的固有频率等于受迫振动的频率,所以b摆发生共振,振幅最大.故C错误,D正确.
故选BD.
如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc>lb=ld>la,先让d摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是( )
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三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率,由于驱动力频率相同,则a、b、c三摆均以相同频率振动;
故选B.
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:摇把的转速为n=240r/min=4r/s,它的周期T==
s=0.25s;转动摇把时,弹簧振子做受迫振动;
A、振子做受迫振动,振动周期等于驱动力的周期,当振子稳定振动时,它的振动周期是0.25s,故A错误,B正确;
C、弹簧振子的固有周期T固==
=0.5s,当驱动力周期是0.5s时,提供驱动力的摇把转速为2r/s=120r/min,振子发生共振,振幅最大,故C错误;
D、摇把转动的周期与弹簧振子固有周期相差越小,振子的振幅越大,并不是转速越大,弹簧振子的振幅就越大,故D错误;
故选B.
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