2.5 阻尼振动 受迫振动 同步提升作业（含解析） 一、选择题 1．如图所示的装置中，在转动手柄 A 的转速由零逐渐增大的过程中，小球 B 的振幅将（ ） A．不断增大 B．先增大，后不变 C．先增大后减小 D．先减小，后增大 2．两个弹簧振子甲的固有频率为 f,乙的固有频率为 9f,若它们均在频率为 8f 的策动力作用 下受迫振动,则( ). A．振子甲的振幅较大.振动频率为 f B．振子乙的振幅较大,振动频率为 9f C．振子甲的振幅较大.振动频率为 9f D．振子乙的振幅较大,振动频率为 8f 3．人体内部器官的固有频率为 4~12Hz。次声是频率低于可听声频率范围的声波，它的频 率范围大致为 1 Hz～20Hz，人的耳朵听不见次声。1986 年，法国次声实验室次声泄漏， 10000 造成 30 多名农民在田间突然死亡，出现这一现象的主要原因是（　　） A．次声传播的速度快 B．次声频率和人体内部器官的固有频率相近，由于共振造成器官受损而死亡 C．人们感觉不到次声，次声可不知不觉地杀死人 D．次声穿透能力强，穿过人体时造成伤害 4．下表记录了某弹簧振子在不同频率的驱动力作用下的振幅，若该弹簧振子的固有频率为 f固 ，则 驱动力频率 f / Hz 受迫振动振 幅 A / cm A． C． 15 20 25 30 35 40 9.1 15.6 26.9 27.8 15.1 9.3 f固  30Hz 25Hz  f固  30Hz B． D． 20Hz  f固  25Hz 30Hz  f固  35Hz 5．火车在铁轨上行驶时，每经过铁轨连接处，便迫使车厢在竖直方向上发生上下震荡，使 火车运行产生很大噪音。如果铁轨上每根钢轨长 12m ，一列火车振动的固有频率是 2Hz ， 当该车行经铁轨连接处时，下列说法中正确的是（　　） A．当火车以 24m / s 的速度行驶时，车厢振动幅度最大 B．当火车以 30m / s 的速度行驶时，车厢振动频率为 2Hz C．当火车以 24m/s 的速度行驶时，车厢最不颠簸 D．火车行驶速度越大，车厢振动幅度越大 6．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（　　） A．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 B．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动 C．摆长约为 10cm D．摆长约为 2m 7．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，其余各摆也跟着摆动起来，可以发现（ ） A．D 摆的振幅最大 B．D 摆的振幅最小 C．B 的摆动周期小于 C 的摆动周期 D．B 的摆动周期大于 C 的摆动周期 8．两个弹簧振子，甲的固有频率是 100 Hz，乙的固有频率是 400 Hz，若它们均在频率是 200 Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则振动稳定后(　　) A．甲的振幅较大，振动频率是 100 Hz B．乙的振幅较大，振动频率是 200 Hz C．甲的振幅较大，振动频率是 200 Hz D．乙的振幅较大，振动频率是 400 Hz 9．如图所示，在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中 A、E 的摆长为 l，B 的摆长为 0.5l，C 的摆长为 1.5l，D 的摆长为 2l，先使 A 振动起来，其他各摆随后也振动起来，则摆 球振动稳定后，下列说法正确的是（　　） A．D 的振幅最大 C．C 的周期等于 B．E 的周期大于 B 的周期 2 1.5l g D．五个摆的周期相同 10．如图甲所示为一弹簧振子自由振动时的位移随时间变化的图象，图乙为该弹簧振子在 某外力作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下列说法中不正确的是 A．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为 4 s B．由图乙可知该弹簧振子的固有周期为 8 s C．由图乙可知外力的周期为 8 s D．如果改变外力的周期，在外力的周期接近 4 s 时该弹簧振子的振幅较大 11．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中 A，E 摆长相 等；先让 A 摆振动起 来，其他各摆随后也跟着振动起来，则(  ) A．其它各摆摆动周期跟 A 摆相同 B．其它各摆振动振幅大小相同 C．其它各摆振动振幅大小不相同，E 摆振幅最小 D．其它各摆振动周期大小不同，D 摆周期最大 12．一台洗衣机在脱水桶正常工作时非常稳定，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来 越剧烈，然后振动逐渐减弱，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．洗衣机做的是固有振动 B．正常工作时，脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小 C．当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶运转的频率等于洗衣机的固有频率 D．切断电源后，脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大得越多振动越剧烈 13．如图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( ) A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线 I 表示月球上单摆的 共振曲线 B．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线 II 表示月球上单摆 的共振曲线 C．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比 lⅠ∶lⅡ＝25∶4 D．图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该摆摆长约为 1 m．（取 g �π ） 14．如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像，曲线上 A、B 两点的连线与横轴平 行，下列说法正确的是（　　） A．振子在 A 点的动能等于在 B 点的动能 B．振子在 A 点的势能等于在 B 点的势能 C．振子在 A 点的机械能等于在 B 点的机械能 D．振子在 A 点的机械能大于在 B 点的机械能 15．一单摆做阻尼振动，则在振动过程中（　　） A．振幅越来越小，周期也越来越小 C．机械能不守恒，周期不变 B．振幅越来越小，周期不变 D．机械能守恒，频率不变 二、解答题 16．在生活中，哪些地方需要利用共振？哪些地方需要防止共振？ 17．如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，匀速摇动手柄，下面的弹簧振子就 会振动起来，实际动手做一下，然后回答以下几个问题。 （1）如果手柄不动而用手拉动一下振子，从振幅角度看弹簧振子的振动属于什么振动？从 有没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动？ （2）用不同的转速匀速转动手柄，弹簧振子的振动有何不同？这能说明什么问题？ 参考答案： 1．C 【解析】 【详解】 转速由零逐渐增大，转动的频率逐渐接近小球振动的固有频率，振幅增大，与固有频率相 同时振幅最大；超过固有频率，转速继续增大，振幅减小，故先增大，后减小。 故选 C。 2．D 【解析】 【详解】 由题，两振子都做受迫振动，它们的频率都等于驱动力频率 8f．由于乙的固有频率为 9f， 与驱动力频率 8f 较接近，则振幅较大．故选 D． 3．B 【解析】 【详解】 由题可知，次声波和人体的器官固有频率相近，会引起器官共振，说明次声波将能量传递 给人的器官，引起器官的振动，从而造成 30 多名农民在田间突然死亡。 故选 B。 4．C 【解析】 【详解】 当驱动力的频率等于弹簧振子的固有频率时，出现振幅最大的现象叫共振，由表格数据可 知，当驱动力的频率在 固有频率为 25Hz  f 驱  30Hz 25Hz  f固  30Hz ； 范围内的某值时出现振幅最大，可知弹簧振子的 A. B. C. D. f固  30Hz ，与结论不相符，选项 A 错误； 20Hz  f固  25Hz 25Hz  f固  30Hz 30Hz  f固  35Hz ，与结论不相符，选项 B 错误； ，与结论相符，选项 C 正确； ，与结论不相符，选项 D 错误； 5．A 【解析】 【详解】 火车振动的固有频率为 f  2Hz 则固有周期为 T 1  0.5s f 当驱动力的周期等于火车的固有周期时，火车发生共振，则此时火车的速度为 v  s  24m/s T 所以当火车以 24m / s 的速度行驶时，车厢振动幅度最大，故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 6．B 【解析】 CD．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．周期 T=2s，根据 T  2 L g 得 L gT 2  1m 4 2 故 CD 错误； AB．当摆长增大时，周期变大，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 A 错误 B 正确； 故选 B。 7．A 【解析】 【分析】 5 个单摆中，由 A 摆摆动从而带动其它 4 个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力 的频率，当受迫振动的系统的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大． 【详解】 AB．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，D 摆的振幅最大，故 A 正确，B 错误； CD．在受迫振动的过程中，各摆的周期等于驱动力的周期，B 的摆动周期等于 C 的摆动周 期，故 CD 错误； 故选 A． 8．C 【解析】 两个弹簧振子在频率为 200Hz 的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙振动的频率等于 200Hz，甲的固有频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 9．D 【解析】 【详解】 A．D 与 A 的摆长相差最大，所以 D 的振幅最小，E 与 A 的摆长相等，E 发生共振，振幅最 大，故 A 错误； BCD．A 振动起来后，使得 B、C、D、E 做受迫振动，振动的频率都等于 A 振动的频率， 即各摆振动的周期等于 A 的周期，即 T  2 故 BC 错误，D 正确。 故选 D。 l g 10．B 【解析】 【详解】 A、图象甲是物体自由振动时的周期，故由图象甲可知，物体的固有频率为 T0  4 s ，故 A 正确； B、图象乙是受迫振动的图象，故实际的振动周期为 8s，即 T=8s，故 B 错误； C、由 B 选项可知，外力的周期为 8s，故 C 正确； D、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，发生共振，振幅显著增大；当 T 比 4s 小得多或大得多时，振幅很小，故 D 正确； 不正确的故选 B． 【点睛】由题意可知，图甲是物体自由振动图象，而图乙是物体做受迫振动时的图象；而 物体自由振动时的周期为固有周期，做受迫振动时的周期等于驱动力的